本发明涉及活性炭制备技术领域，特别是涉及一种以核桃壳为原料制备活性炭的方法。
背景技术：
活性炭，是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分，灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大无比的表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。现有的活性炭的脱附性能不够好。
技术实现要素：
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种以核桃壳为原料制备活性炭的方法。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为15％-20％；选用浓度为65％-80％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.6-1.9的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍35-45min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度280-320℃，炭化时间35-45min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度480-520℃、活化时间60-75min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料115-135份、膨润土30-45份、水15-25份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为25％-35％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为645℃-655℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
在一些优选地实施例中，所述以核桃壳为原料制备活性炭的方法包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为18％-20％；选用浓度为70％-75％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.6-1.8的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍38-42min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度290-310℃，炭化时间38-42min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度490-510℃、活化时间65-70min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料120-130份、膨润土35-40份、水18-22份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为28％-32％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为648℃-652℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
在一些优选地实施例中，所述以核桃壳为原料制备活性炭的方法包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为19％；选用浓度为72％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.7的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍40min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度300℃，炭化时间40min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度500℃、活化时间68min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料125份、膨润土38份、水20份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为30％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为650℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：
采用本方法制备的活性炭具有强度高、有效孔径孔容发达、分布均匀、吸附和脱附性能好、气体流动阻力小的优点。
具体实施方式
下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例中的以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为15％；选用浓度为65％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.6的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍35min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度280℃，炭化时间35min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度480℃、活化时间60min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料115份、膨润土30份、水15份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为25％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为645℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
实施例2
本实施例中的以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为20％；选用浓度为80％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.9的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍45min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度320℃，炭化时间45min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度520℃、活化时间75min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料135份、膨润土45份、水25份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为25％-35％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为655℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过200目筛，得到活性炭产品。
实施例3
本实施例中的以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为19％；选用浓度为72％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.7的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍40min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度300℃，炭化时间40min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度500℃、活化时间68min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料125份、膨润土38份、水20份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为30％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为650℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
实施例4
本实施例中的以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为15％；选用浓度为65％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.6的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍35min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度280℃，炭化时间35min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度480℃、活化时间60min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料135份、膨润土45份、水25份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为25％-35％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为655℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过200目筛，得到活性炭产品。
实施例5
本实施例中的以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为20％；选用浓度为80％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.9的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍45min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度320℃，炭化时间45min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度520℃、活化时间75min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200-220目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料125份、膨润土38份、水20份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为30％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为650℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
实施例6
本实施例中的以核桃壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：
s1、原料的混合：选取核桃壳，粉碎，得到核桃壳粉末；将所述核桃壳粉末烘干至含水率为19％；选用浓度为72％的热法食品级磷酸，按照核桃壳粉末∶热法食品级磷酸＝1∶1.7的比例进行混合，捏合搅拌均匀后并静渍40min，得到混合物料；
s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度300℃，炭化时间40min；
s3、活化：取步骤s2中得到的碳化后的物料，进行活化，得到活化后的物料；其中，活化温度500℃、活化时间68min；
s4、漂洗、晾干：取步骤s3中得到的活化后的物料，进行漂洗，并烘干，得到烘干后的物料；
s5、制粉：将烘干后的物料进行粉碎，过200目筛，得到粉碎后的物料；
s6、混料：将步骤s5中得到的粉碎后的物料，与膨润土和水，按照如下重量份配比进行混合：粉碎后的物料115份、膨润土30份、水15份，得到混料；
s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为25％；
s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为645℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；
s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。