一堆堆的黑色废炭通过巧妙分离，变成一黑一白两种宝贵资源，白色的是咖啡因，黑色的是再生活性炭。一年来，山东新华制药有限公司通过回收咖啡因所产生的经济效益近2000 万元，同时活性炭再生回用后使新炭用量减少千余吨， 节约成本600 余万元， 减少二氧化碳排放4000 余吨，节约废活性炭处理费用300 多万元，为新华制药总计创效近3000 万元。

    这项技术就是青岛科技大学化工学院朱兆友教授科研团队开发的两段梯度加热连续回收咖啡因及活性炭再生综合资源化技术。这一项目已经获得3 项发明专利，还在第七届国际发明博览会暨国际教学新仪器和新设备展览会上获得银奖。

    黑白混淆，“宝贝”成废料

    咖啡因是世界普遍使用的精神药品， 价格3500 元/千克左右。新华制药在咖啡因生产过程中， 采用活性炭脱除有色杂质， 在此过程中部分咖啡因也被活性炭所吸附，吸附量约占湿炭质量的28%。企业过去一直采用溶剂再生法处理活性炭，但由于萃取剂氯仿的毒性很大，给工人造成很大伤害， 且氯仿易挥发，生产过程损耗量较大。

    朱教授介绍说，我国活性炭用量超过80 万吨， 主要用于制药与精细化工生产过程，每年会产生大量的废活性炭，迫切需要寻找一种更经济环保的再生方法代替原工艺。废活性炭属于国家危险废物，对环境甚至人体造成严重影响。废活性炭的非资源化处理费用高，采用传统焚烧法仅处理山东省废活性炭每年就需要费用6 亿元，还增加了二氧化碳及氮氧化物、硫氧化物等有毒有害气体，污染了环境。此外传统焚烧处理法也不能有效回收吸附在废活性炭中的有价值有机物，造成了资源的浪费。

    巧施魔法，废炭中“淘宝”

    如何在黑色的废活性炭中把白色的咖啡因提取出来？ 面对企业给出的难题，朱兆友教授表示，一定要想办法把这些“银子” 淘出来，让废活性炭变成宝。

    他们根据咖啡因容易升华的特性，将活性炭加热到一定温度，通入载气，咖啡因升华脱附， 再通过合适方法将咖啡因加以收集，并充分利用了高温热再生法的再生效率高、再生时间短、对吸附质基本无选择的优点，开发出两段梯度加热连续回收咖啡因及活性炭再生综合资源化技术。该技术不仅能够将活性炭中的有机物进行纯化并捕集，还能够脱除色素等杂质，提高了活性炭的再生率，实现了连续化工业生产。
 
    黑白分明，双重资源化

    载咖啡因废活性炭再生综合资源化技术通过对负载在废活性炭上多组分物质的有效分离， 实现了有机物的高效回收、废活性炭再生的双重资源化目标，解决了传统溶剂再生导致的毒性大、环境污染大、有效资源利用率低的问题。工业实践表明，载咖啡因废活性炭再生技术咖啡因的捕集率≥99%， 废活性炭再生率≥98%。截至今年12 月14 日，新华制药采用该技术的生产装置已平稳运行一年，整体效益在3000 万元以上。

    载咖啡因废活性炭再生技术不仅解决了制药与精细化学品行业废活性炭焚烧带来的环境污染和资源浪费问题， 还可以推广应用到过程工业中类似的固体废弃物高效回收利用领域， 具有很好的市场推广前景。

    朱兆友教授开心地说： “我研究化工‘三废’处理已有多年， 期间最大体会是我们不仅要有效治理‘三废’，还要把‘黄金白银’也从中提炼出来。这些年，我们在‘三废’治理过程中完成了很多企业项目，为企业解决了实际问题，既给企业带来了经济效益， 也为国家节省了大量资源， 同时我们也积累了丰富经验。”