撲熱息痛是目前主要的鎮(zhèn)痛藥之一，對消化道無刺激性，也不會引起凝血障礙，成為解熱鎮(zhèn)痛藥主要的發(fā)展品種[1-4]。撲熱息痛制備的主要反應(yīng)式見式(1)。撲熱息痛在制備過程中會產(chǎn)生大量的雜質(zhì)，主要雜質(zhì)有N-(4-羥基苯基)丙酰胺(N-(4-hy-droxyphenyl)propanamid-e)，N-(2-羥基苯基)乙酰胺(N-(2-hydroxypheny-l)acetamide)，N-(3-氯-4-羥基苯基)乙酰胺(N-(3-chloro-4-hydroxyphenyl)ace-tamide)等[5]，對于水資源產(chǎn)生巨大的污染，所以需要對撲熱息痛污水進(jìn)行處理[6]�；钚蕴吭谔幚頁錈嵯⑼次鬯^程中主要起到了去除雜質(zhì)和除色的作用。在撲熱息痛生產(chǎn)過程中，活性炭粉末從反應(yīng)釜頂部投入，與撲熱息痛廢水充分混合反應(yīng)，然后再通過過濾器將廢活性炭過濾出來[7]。
活性炭是一種良好的吸附劑，具有較大的比表面積和發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，而常作為炭質(zhì)吸附劑應(yīng)用于工業(yè)､農(nóng)業(yè)､國防､環(huán)境衛(wèi)生和生物醫(yī)藥等許多領(lǐng)域[8，9]。由于活性炭強(qiáng)大的吸附能力，活性炭在污水處理方面起到了重大的作用[10]。因?yàn)榛钚蕴吭谑褂眠^后吸附能力明顯下降，造成了巨大的資源浪費(fèi)，所以對于活性炭的再生成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[11]。
目前活性炭再生技術(shù)主要有加熱再生法[12]､電化學(xué)再生法[13]､微波再生法[14]等。微波再生法是一種高效環(huán)保的方法。常規(guī)加熱往往存在加熱時間長､能耗高等問題。而通過微波加熱可以很好地解決這些問題。微波加熱技術(shù)有選擇性加熱､加熱速度快､無污染等特點(diǎn)，顯著增加了實(shí)驗(yàn)的效率，縮短了反應(yīng)時間[15-20]。
本實(shí)驗(yàn)通過微波加熱的方式對活性炭進(jìn)行再生，考察再生溫度和再生時間對活性炭吸附性能的影響。實(shí)驗(yàn)中沒有通入任何保護(hù)氣體和活化氣體，希望探索一種簡單快捷的再生方法。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
用于撲熱息痛廢水處理的粉狀活性炭，亞甲基藍(lán)值和含水率分別為45mg/g和30%，自制微波箱式加熱爐(見圖1)，烘箱。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
稱取廢活性炭20g放入陶瓷坩堝中，將坩堝放入自制微波箱式加熱爐進(jìn)行加熱，功率設(shè)定為(400±20)W，考察再生溫度和再生時間的影響。加熱完畢后保溫一段時間，隨后冷卻至室溫，在烘箱110℃下烘干24h，隨后對活性炭進(jìn)行測試。
1.3 測試方法
本實(shí)驗(yàn)所獲得的再生活性炭的亞甲基藍(lán)吸附值根據(jù)GB/T12496.10-1999木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法碘吸附值的測定方法進(jìn)行測定與計(jì)算[21]�；钚蕴靠捉Y(jié)構(gòu)采用全自動物理化學(xué)吸附儀(Autosorb-1-C，康塔公司)進(jìn)行表征測試，對最優(yōu)條件下再生的活性炭在77K下進(jìn)行氮?dú)馕綔y定，比表面積采用BET算法計(jì)算;總孔體積在相對壓力為0.99的氮吸附量所決定;孔徑分布通過非定域化密度函數(shù)理論(NLDFT)進(jìn)行表征。采用掃描電鏡(PhilipsXL30ESEM-T-MP)對活性炭表面形貌進(jìn)行表征。
產(chǎn)物得率=M/(M0 ×0.85)×100% (2)式中:M微波活化后的活性炭質(zhì)量，M0 為活化前活性炭的質(zhì)量，0.85為活性炭的干重率。
2 結(jié)果與討論
2.1 再生溫度對活性炭亞甲基藍(lán)吸附值和得率的影響
實(shí)驗(yàn)研究了在不同再生溫度(300､400､500和600℃)下，不同再生時間(5､10､15min)下活性炭的亞甲基蘭吸附值和得率，結(jié)果見圖2和圖3。
從圖2可以看出，隨著溫度的增加，活性炭亞甲基藍(lán)吸附值呈現(xiàn)上升的趨勢，說明再生溫度對活性炭的再生起到了顯著的作用。
從圖3可以看出，隨著溫度的增加，活性炭的得率降低。這是由于溫度升高，炭體的燒蝕程度加深，活性炭得率也就逐步降低。當(dāng)再生溫度為600℃，再生時間為10min時，活性炭得率亞甲基藍(lán)吸附值和得率分別為187.5mg/g和41.82%。
2.2 再生時間對活性炭亞甲基蘭吸附值和得率的影響
實(shí)驗(yàn)研究了在不同再生溫度(450和600℃)下，不同再生時間(5､10､15､20和25min)下活性炭的亞甲基蘭吸附值和得率，結(jié)果見圖4和圖5。
從圖4可以看出，當(dāng)再生時間為5~10min時，活性炭的亞甲基藍(lán)吸附量隨著時間的增加而增加，而當(dāng)再生時間為10~25min時，活性炭的亞甲基藍(lán)吸附量呈現(xiàn)一個下降的趨勢。主要是因?yàn)楸貢r間過長會導(dǎo)致活性炭孔結(jié)構(gòu)的破壞，從而導(dǎo)致活性炭吸附性能的下降。具體參見http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
從圖5可以看出，隨著保溫時間的延長，活性炭的得率呈現(xiàn)一個下降的趨勢。
詳情請下載：微波法對吸附撲熱息痛廢水活性炭的再生
