撲熱息痛是目前主要的鎮痛藥之一,對消化道無刺激性,也不會引起凝血障礙,成為解熱鎮痛藥主要的發展品種[1-4]。撲熱息痛制備的主要反應式見式(1)。撲熱息痛在制備過程中會產生大量的雜質,主要雜質有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],對于水資源產生巨大的污染,所以需要對撲熱息痛污水進行處理[6]?;钚蕴吭谔幚頁錈嵯⑼次鬯^程中主要起到了去除雜質和除色的作用。在撲熱息痛生產過程中,活性炭粉末從反應釜頂部投入,與撲熱息痛廢水充分混合反應,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達的孔結構,而常作為炭質吸附劑應用于工業?農業?國防?環境衛生和生物醫藥等許多領域[8,9]。由于活性炭強大的吸附能力,活性炭在污水處理方面起到了重大的作用[10]。因為活性炭在使用過后吸附能力明顯下降,造成了巨大的資源浪費,所以對于活性炭的再生成為了當前研究的熱點[11]。
目前活性炭再生技術主要有加熱再生法[12]?電化學再生法[13]?微波再生法[14]等。微波再生法是一種高效環保的方法。常規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。微波加熱技術有選擇性加熱?加熱速度快?無污染等特點,顯著增加了實驗的效率,縮短了反應時間[15-20]。
本實驗通過微波加熱的方式對活性炭進行再生,考察再生溫度和再生時間對活性炭吸附性能的影響。實驗中沒有通入任何保護氣體和活化氣體,希望探索一種簡單快捷的再生方法。
1 實驗部分
1.1 實驗原料和儀器
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 實驗方法
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行加熱,功率設定為(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,隨后對活性炭進行測試。
1.3 測試方法
本實驗所獲得的再生活性炭的亞甲基藍吸附值根據GB/T12496.10-1999木質活性炭試驗方法碘吸附值的測定方法進行測定與計算[21]。活性炭孔結構采用全自動物理化學吸附儀(Autosorb-1-C,康塔公司)進行表征測試,對最優條件下再生的活性炭在77K下進行氮氣吸附測定,比表面積采用BET算法計算;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理論(NLDFT)進行表征。采用掃描電鏡(PhilipsXL30ESEM-T-MP)對活性炭表面形貌進行表征。
產物得率=M/(M0 ×0.85)×100% (2)式中:M微波活化后的活性炭質量,M0 為活化前活性炭的質量,0.85為活性炭的干重率。
2 結果與討論
2.1 再生溫度對活性炭亞甲基藍吸附值和得率的影響
實驗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,結果見圖2和圖3。

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? 從圖2可以看出,隨著溫度的增加,活性炭亞甲基藍吸附值呈現上升的趨勢,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。當再生溫度為600℃,再生時間為10min時,活性炭得率亞甲基藍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
實驗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,結果見圖4和圖5。

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從圖4可以看出,當再生時間為5~10min時,活性炭的亞甲基藍吸附量隨著時間的增加而增加,而當再生時間為10~25min時,活性炭的亞甲基藍吸附量呈現一個下降的趨勢。主要是因為保溫時間過長會導致活性炭孔結構的破壞,從而導致活性炭吸附性能的下降。具體參見污水技術資料更多相關技術文檔。
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
