一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法及活性炭与流程

1.本发明属于医疗领域用特种活性炭，涉及一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法及活性炭。


背景技术：

2.随着人们物质生活越来越高，加之生活习惯不规律，造成绝大部人们都处于亚健康状态，都面临着“三高”问题，给身体器官造成了极大的负担，这也间接或直接引起肾脏功能减弱，甚至失去了对血液过滤的功能。目前医疗方面对此行之有效，见效快速的方法之一是肾透析，也叫血液透析。但是由于肾透析操作的专业性极高，且设备都比较大型，患者必须到医院才能进行肾透析，而还要提前预约，实属不便。同时肾透析要使用到大量的肾透析液，一次性报废，不可再重复使用。这也就造成了大量医疗液体废弃的产生，增加了医疗成本。
3.面对上述问题，医疗器械行业开发了一种轻巧，便携式的肾透析装置，只需每次更换装置内部的滤芯即可，但该肾透析装置的普及率目前受到最大的制约的因素之一就是滤芯材料，而该滤芯的材料就是用于肾透析液再生处理的活性炭。对此，该种滤芯材料要求选择性高、过滤容量大、使用寿命长、易获取等特性。传统的滤芯材料，例如普通的椰壳活性炭、分子筛、树脂基活性炭等，都存在选择性低、过滤容量小、成本高以及不满足一次透析使用时长等缺点。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法及活性炭，解决了现有用于肾透析液再生处理的活性炭选择性低、过滤容量小、成本高以及不满足一次透析使用时长的缺陷。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.本发明提出了一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
7.步骤1，将干燥后的果壳破碎成0.5
‑
3cm大小的颗粒；
8.步骤2，将步骤1中破碎后的颗粒置于回转干馏炉中，在低氧或无氧环境中，在温度为250
‑
550℃的条件下干馏炭化8
‑
12h；
9.步骤3，将步骤2中的炭化料放置在气氛回转炉中，以水蒸气为介质，以5
‑
10℃/min升温至850
‑
1200℃下活化8
‑
16h；
10.步骤4，将步骤3中得到的活性炭，进行破碎，并筛选；
11.步骤5，将步骤4中得到的活性炭，用1
‑
10％盐酸溶液进行酸洗，酸洗结束，用纯水冲洗至ph大于3；
12.步骤6，将步骤5中得到的活性炭，用1
‑
5％氢氧化钠溶液进行中和，再用纯水洗涤到ph为6.5
‑
7.5；
13.步骤7，将步骤6中得到的活性炭，放置在真空干燥箱中，在100
‑
180℃的温度下干
燥12
‑
20h，再在190
‑
250℃的温度下灭菌处理8
‑
12h，随后冷却至室温得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
14.进一步，所述步骤1中，所述果壳包括椰壳、核桃壳、棕榈壳、橄榄核中的一种或几种。
15.进一步，所述步骤2中，干馏炭化8
‑
10h。
16.进一步，所述步骤3中，所述水蒸气温度为250
‑
300℃，蒸汽流速1
‑
10kg/h。
17.进一步，所述步骤4中，破碎采用圆盘破碎机或双辊破碎机，筛选目数为50
×
150目，所占比例大于90％。
18.进一步，所述步骤5中，酸洗时间为4
‑
12h，盐酸纯度规格为分析纯。
19.进一步，所述步骤6中，中和浸泡时间为2
‑
8h，氢氧化钠纯度规格为分析纯。
20.进一步，所述步骤7中真空干燥时真空度大于0.75mpa。
21.本发明还提出了一种用于肾透析液再生处理的活性炭，比表面积为1000
‑
1900m2/g，总孔容积大于0.55cm3/g，平均孔径小于2.6nm，微孔率为80％以上，碘吸附值为1000
‑
1800mg/g。
22.本发明的有益效果：
23.本发明制备的活性炭比表面积达到1000
‑
1900m2/g，总孔容积大于0.55cm3/g，平均孔径小于2.6nm，微孔率达到了88％以上，得率为35
‑
60％，碘吸附值为1000
‑
1800mg/g。具有孔径分布窄，吸附选择性高，吸附容量大，使用寿命长等特点，除此之外，还表现为高强度，无微粉，吸附过程中不会因产生微粉而污染了肾透析液，进而造成渗透膜的堵塞。为医疗器械行业所开发的便携式肾透析装置解决了瓶颈问题，为此装置的普及和推广起到促进作用，可使患者在家或社区等就近完成肾透析，降低肾透析的费用，减轻患者的医疗负担，间接地也在提升群众的生活满意度。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
27.步骤1，将椰壳破碎成1.5cm大小的颗粒；
28.步骤2，将颗粒置于回转气氛炉中，在无氧环境中，干馏炭化温度400℃，干馏炭化时间10h；
29.步骤3，在回转气氛炉中活化，水蒸气温度250℃，流速3kg/h，以5℃/min升温至950℃，活化8h；
30.步骤4，将步骤3得到的活性炭进行破碎与筛选，破碎采用圆盘破碎机，筛选目数为50
×
150目，所占比例为95.5％；
31.步骤5，将步骤4得到的活性炭用3％盐酸溶液酸洗，酸洗时间4h后，用纯水冲洗至ph＝3.2；
32.步骤6，将步骤5得到的活性炭，用2％氢氧化钠溶液中各，中和时间4h后，用纯水冲洗至ph＝6.8；
33.步骤7，将步骤6得到的活性炭，在真空干燥箱中，真空度0.85mpa，温度150℃，干燥15小时，再升温至190℃，灭菌时间9h，冷却至室温即得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
34.实施例2
35.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
36.步骤1，将核桃壳破碎成0.8cm大小的颗粒；
37.步骤2，将颗粒置于回转气氛炉中，在低氧环境中，干馏炭化温度450℃，干馏炭化时间8h；
38.步骤3，在回转气氛炉中活化，水蒸气温度250℃，流速3kg/h，以5℃/min升温至1000℃，活化8h；
39.步骤4，将步骤3得到的活性炭进行破碎与筛选，破碎采用圆盘破碎机，筛选目数为50
×
150目，所占比例为96.8％；
40.步骤5，将步骤4得到的活性炭用2％盐酸溶液酸洗，酸洗时间6h后，用纯水冲洗至ph＝3.8；
41.步骤6，将步骤5得到的活性炭，用2％氢氧化钠溶液中和，中和时间4h后，用纯水冲洗至ph＝7.2；
42.步骤7，将步骤6得到的活性炭，在真空干燥箱中，真空度0.80mpa，温度160℃，干燥10小时，再升温至190℃，灭菌时间9h，冷却至室温即得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
43.实施例3
44.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
45.步骤1，将棕榈壳破碎成2.5cm大小的颗粒；
46.步骤2，将颗粒置于回转气氛炉中，在无氧环境中，干馏炭化温度450℃，干馏炭化时间12h；
47.步骤3，在回转气氛炉中活化，水蒸气温度250℃，流速3kg/h，以5℃/min升温至950℃，活化8h；
48.步骤4，将步骤3得到的活性炭进行破碎与筛选，破碎采用双辊破碎机，筛选目数为50
×
150目，所占比例为95.5％；
49.步骤5，将步骤4得到的活性炭用3％盐酸溶液酸洗，酸洗时间4h后，用纯水冲洗至ph＝3.2；
50.步骤6，将步骤5得到的活性炭，用2％氢氧化钠溶液中和，中和时间4h后，用纯水冲洗至ph＝6.8；
51.步骤7，将步骤6得到的活性炭，在真空干燥箱中，真空度0.85mpa，温度120℃，干燥15小时，再升温至190℃，灭菌时间9h，冷却至室温即得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
52.实施例4
53.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
54.步骤1，将橄榄核破碎成2.0cm大小的颗粒；
55.步骤2，将颗粒置于回转气氛炉中，在低氧环境中，干馏炭化温度450℃，干馏炭化时间12h；
56.步骤3，在回转气氛炉中活化，水蒸气温度280℃，流速4kg/h，以8℃/min升温至1050℃，活化8h；
57.步骤4，将步骤3得到的活性炭进行破碎与筛选，破碎采用双辊破碎机，筛选目数为50
×
150目，所占比例为97％；
58.步骤5，将步骤4得到的活性炭用1.5％盐酸溶液酸洗，酸洗时间4h后，用纯水冲洗至ph＝3.1；
59.步骤6，将步骤5得到的活性炭，用1.5％氢氧化钠溶液中和，中和时间4h后，用纯水冲洗至ph＝6.2；
60.步骤7，将步骤6得到的活性炭，在真空干燥箱中，真空度0.85mpa，温度180℃，干燥8小时，再升温至200℃，灭菌时间8h，冷却至室温即得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
61.实施例5
62.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
63.步骤1，将干燥后的椰壳和核桃壳破碎成0.5cm大小的颗粒；
64.步骤2，将步骤1中破碎后的颗粒置于回转干馏炉中，在无氧环境中，在温度为250℃的条件下干馏炭化12h；
65.步骤3，将步骤2中的炭化料放置在气氛回转炉中，以水蒸气为介质，水蒸气温度为250℃，蒸汽流速10kg/h，以10℃/min升温至850℃下活化16h；
66.步骤4，将步骤3中得到的活性炭，进行破碎，破碎采用圆盘破碎机，并筛选，筛选目数为50
×
150目，所占比例为90％；
67.步骤5，将步骤4中得到的活性炭，用1％盐酸溶液进行酸洗，酸洗时间为12h，盐酸纯度规格为分析纯，酸洗结束，用纯水冲洗至ph为4.5；
68.步骤6，将步骤5中得到的活性炭，用1％氢氧化钠溶液进行中和，中和浸泡时间为8h，氢氧化钠纯度规格为分析纯，再用纯水洗涤到ph为7；
69.步骤7，将步骤6中得到的活性炭，放置在真空干燥箱中，真空度为0.75mpa，在100℃的温度下干燥20h，再在190℃的温度下灭菌处理12h，随后冷却至室温得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
70.实施例6
71.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
72.步骤1，将干燥后的椰壳和棕榈壳破碎成1.5cm大小的颗粒；根据需要果壳也可以选择椰壳、核桃壳、棕榈壳、橄榄核中的任两种；
73.步骤2，将步骤1中破碎后的颗粒置于回转干馏炉中，在无氧环境中，在温度为300℃的条件下干馏炭化8h；
74.步骤3，将步骤2中的炭化料放置在气氛回转炉中，以水蒸气为介质，水蒸气温度为260℃，蒸汽流速6kg/h，以8℃/min升温至900℃下活化12h；
75.步骤4，将步骤3中得到的活性炭，进行破碎，破碎采用双辊破碎机，并筛选，筛选目数为50
×
150目，所占比例为93％；
76.步骤5，将步骤4中得到的活性炭，用3％盐酸溶液进行酸洗，酸洗时间为8h，盐酸纯度规格为分析纯，酸洗结束，用纯水冲洗至ph为4；
77.步骤6，将步骤5中得到的活性炭，用1.5％氢氧化钠溶液进行中和，中和浸泡时间
为6h，氢氧化钠纯度规格为分析纯，再用纯水洗涤到ph为6.8；
78.步骤7，将步骤6中得到的活性炭，放置在真空干燥箱中，真空度为0.8mpa，在150℃的温度下干燥18h，再在200℃的温度下灭菌处理10h，随后冷却至室温得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
79.实施例7
80.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
81.步骤1，将干燥后的椰壳、核桃壳和棕榈壳破碎成2.5cm大小的颗粒；根据需要也可以选择椰壳、核桃壳、棕榈壳、橄榄核中的任三种；
82.步骤2，将步骤1中破碎后的颗粒置于回转干馏炉中，在低氧环境中，在温度为350℃的条件下干馏炭化9h；
83.步骤3，将步骤2中的炭化料放置在气氛回转炉中，以水蒸气为介质，水蒸气温度为280℃，蒸汽流速3kg/h，以6℃/min升温至1050℃下活化10h；
84.步骤4，将步骤3中得到的活性炭，进行破碎，破碎采用圆盘破碎机，并筛选，筛选目数为50
×
150目，所占比例为98％；
85.步骤5，将步骤4中得到的活性炭，用5％盐酸溶液进行酸洗，酸洗时间为6h，盐酸纯度规格为分析纯，酸洗结束，用纯水冲洗至ph为3.5；
86.步骤6，将步骤5中得到的活性炭，用2％氢氧化钠溶液进行中和，中和浸泡时间为4h，氢氧化钠纯度规格为分析纯，再用纯水洗涤到ph为6.5；
87.步骤7，将步骤6中得到的活性炭，放置在真空干燥箱中，真空度大于0.85mpa，在160℃的温度下干燥15h，再在210℃的温度下灭菌处理9h，随后冷却至室温得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
88.实施例8
89.一种用于肾透析液再生处理的活性炭制备方法，包括如下步骤：
90.步骤1，将干燥后的椰壳、核桃壳、棕榈壳和橄榄核破碎成3cm大小的颗粒；
91.步骤2，将步骤1中破碎后的颗粒置于回转干馏炉中，在低氧环境中，在温度为550℃的条件下干馏炭化10h；
92.步骤3，将步骤2中的炭化料放置在气氛回转炉中，以水蒸气为介质，水蒸气温度为300℃，蒸汽流速1kg/h，以5℃/min升温至1200℃下活化8h；
93.步骤4，将步骤3中得到的活性炭，进行破碎，破碎采用双辊破碎机，并筛选，筛选目数为50
×
150目，所占比例为96％；
94.步骤5，将步骤4中得到的活性炭，用10％盐酸溶液进行酸洗，酸洗时间为4h，盐酸纯度规格为分析纯，酸洗结束，用纯水冲洗至ph为3；
95.步骤6，将步骤5中得到的活性炭，用5％氢氧化钠溶液进行中和，中和浸泡时间为2h，氢氧化钠纯度规格为分析纯，再用纯水洗涤到ph为7.5；
96.步骤7，将步骤6中得到的活性炭，放置在真空干燥箱中，真空度为0.9mpa，在180℃的温度下干燥12h，再在250℃的温度下灭菌处理8h，随后冷却至室温得到用于肾透析液再生处理的活性炭。
97.实施例9
98.一种用于肾透析液再生处理的活性炭，采用实施例1
‑
8中任一实施例所制备，比表
面积为1000
‑
1900m2/g，总孔容积大于0.55cm3/g，平均孔径小于2.6nm，微孔率为80％以上，碘吸附值为1000
‑
1800mg/g，所得率为35
‑
60％。
99.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。