[发明专利]一种废药渣高值化利用的方法

说明书

一种废药渣高值化利用的方法，按照所述方法，使所述中药残渣与NaOH溶液和Na₂S溶液按一定质量比充分混合，加热并持续搅拌6～8小时，冷却至室温后经搅拌粉碎机处理30～60分钟，送入反应釜中，并向釜中通入N₂使反应釜压力达30MPa，分段加热，反应结束后，产物顺序通过乙酸乙酯溶液、盐酸溶液和去离子水冲洗，固体产物脱水干燥，获得水热焦。本发明充分利用中药残渣，使其经过水热处理获得孔隙丰富的具有强吸附能力的水热焦炭，工艺简单，提高了中药残渣的高值化利用，排放少。

技术领域

本发明属于生物质高值化利用领域，特别涉及一种废药渣高值化利用的方法。

背景技术

中药是我国传统的药材，有数千年的历史，随我国中医药的发展，中药的消耗与日俱增，因而中药残渣的数量也随之增加。加强中药残渣的资源化与高值化利用，不仅对于生态环境有重要意义，对于中医药行业及及其废物处理行业的发展也具有重要价值。

生物质水热碳化技术，可以生产水热焦炭。其反应条件温和、工艺简单、处理快捷。水热碳化中，生物质发生脱水、脱氧、聚合以及芳香化等一系列化学反应，化学键断裂、重组，形成具有高含碳量、高热值并且具有一定孔隙结构的水热焦炭。但中药残渣是一种特别种类的生物质，总有机质含量丰富，其中部分中药渣蛋白质、纤维素和黄酮类物质含量较高，其如何充分利用水热反应条件，使中药渣在水热碳化过程中各化学组分高效碳化，并定向转化形成满足不同需要的目标产物仍是本领域需解决的技术问题。

中药残渣廉价易得，具有丰富的蛋白质，通过水热碳化，并加入少量含硫原子，并在反应过程中调控反应气氛和反应溶剂，能有效促进水热焦炭孔隙结构的发展，从而影响其孔隙比表面积和孔径的分布，应用前景广阔。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种废药渣高值化利用的方法，可实现中药残渣高值化利用。该方法工艺简单，产品性能优良，环境友好。制备出的水热焦炭吸附能力较好，适用于水体或土壤中重金属吸附材料。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种废药渣高值化利用的方法，包括如下步骤：

(1)将中草药残渣与NaOH溶液和Na₂S溶液充分混合，加热至80～100℃，并持续搅拌6～8小时得到混合物，冷却至室温，混合物经搅拌粉碎处理，获得浆体液；

(2)将步骤(1)所得浆体液和甲醛溶液充分混合，放入反应釜，密闭釜体，反应釜中通入氮气，开启搅拌，分段加热使混合物发生芳构化反应，反应结束后，立即通冷却水冷却，得到水热产物；

(3)将步骤(2)所得水热产物顺序通过乙酸乙酯溶液、盐酸溶液和去离子水冲洗，得到固体产物脱水干燥，获得水热焦。

所述步骤(1)中的NaOH溶液质量浓度为10～30％，Na₂S溶液的质量浓度为10～30％。

所述步骤(1)中的中草药残渣干基质量与NaOH溶液和Na₂S溶液的质量比为1:3:3～1:6:6

所述步骤(1)中的持续搅拌时转速为100～600r/min。

所述步骤(1)中的混合物经搅拌粉碎处理30～60分钟，搅拌粉碎时转速为5000～10000r/min。

所述步骤(1)中的中药残渣为废弃金钱草残渣、鸡骨草残渣、蟾蜍草残渣、苍耳草残渣中的任意一种或几种。

所述步骤(2)中的甲醛溶液质量浓度为2％～5％，与步骤(1)所得浆体液质量比为1～3:1，N₂通入量为使反应釜压力达30MPa。

所述步骤(2)中分段加热为两段加热，第一段加热温度为160～200℃，停留时间为30～50分钟；第二段加热温度为260～300℃，停留时间为240～300分钟。