一种基于秸秆的活性炭制作工艺的制作方法

文档序号:10641015
一种基于秸秆的活性炭制作工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于秸秆的活性炭制作工艺,涉及材料制备领域,通过秸秆预处理?添加活化剂?热解?调节PH?清洗?烘干?研磨工序得到以秸秆为原料的活性炭制作工艺,可以对中国数量巨大的秸秆进行一个处理,同时得到的产物是一种良好的吸附剂,在当今社会中有较大的作用,此发明的技术方案,工艺简单合理,制得率高,产物绿色,减少环境污染,成本较低。
【专利说明】
一种基于秸秆的活性炭制作工艺
技术领域
[0001 ]本发明涉及材料制备领域,特别涉及一种基于稻杆的活性炭制作工艺。
【背景技术】
[0002]我国是一个农业大国,农业废弃物存在产量大、种类多的特点,仅每年产生的农作物秸杆就高达7.0 X 108t/a。目前,最常用的固体废弃物处置方式主要有:填埋、热处理和生物处理等3种方法,但是这三种方法对于秸杆的处理都存在一定的问题。
[0003]随着经济技术的不断发展,农业生产水平的不断提高,利用秸杆类农业废物还田、作为燃料、饲料等新技术不断涌现,但是农业废弃物的综合利用率不到10%。因此,开辟一条新的路线,解决作物秸杆闲置问题,实现农作物秸杆合理有效的利用显得尤为重要。秸杆的来源极为广泛且存在含炭量高、灰分低等优势,因此是制备活性炭的理想原料。
[0004]活性炭是一种多孔碳材料,具有高比表面积、高度发达的孔隙结构、稳定的化学性能,已广泛应用在工业吸附、空气净化、膜分离、化工分离等领域。早期,国内外制备活性炭的原料主要是煤、木材等。随着能源危机和环境问题日益突出,利用农林废弃物如秸杆、稻壳和食品工业废弃物如香菇菌菌渣等作为原料,成为活性炭制备研究的重点。
[0005]将秸杆制成活性炭将解决农村作物秸杆的闲置问题,还为固体废物的资源化利用打下了基础。

【发明内容】

[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于秸杆的活性炭制作工艺,以解决现有技术中导致的不节能环保,技术难度大等上述多项缺陷。
[0007]为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:包括以下步骤:
[0008](I)秸杆预处理:将秸杆清理、筛检、干燥、粉碎、过筛;
[0009](2)添加活化剂:将粉碎好的原料与活化剂混合;
[0010](3)热解:将原料与活化剂混合物置于碳化炉中进行热解,热解过程中需利用N2进行保护,碳化炉升温速率为20°C/min,热解时间为60min;
[0011](4)调节PH:使用HCI进行清洗,继而使用蒸馏水进行产品pH值调整,最终pH值应在6?7范围内;
[0012](5)清洗:超声清洗器对产物进行清洗;
[0013](6)烘干:清洗后产物放置于烘箱之中烘干,此时烘箱温度环境设置为110Γ,烘干时间约为4h;
[0014](7)研磨:研磨过200目筛进行过滤,得到活性炭粉末样品。
[0015]优选的,所述步骤(I)中的干燥采用烘箱并且温度设置为100°C-11(TC,时间为24h0
[0016]优选的,所述步骤(I)中烘干后的秸杆置于2%Na0H中浸泡48h。
[0017]优选的,所述步骤(2)中活化剂采用511101/1的211(:12和511101/1的1(0抱以1:1比率混合而成的活化剂。
[0018]优选的,所述步骤(3)中热解温度在5000C -800 °C。
[0019]优选的,所述步骤(3)中热解过程HCI浓度为3mol/L,蒸馏水温度为65°C-75°C。
[0020]采用本发明的技术方案有益效果是:烘干后的秸杆置于2%Na0H中浸泡48h,借此对秸杆进行一个清洗以及对秸杆表面的蜡质进行一个去除,对秸杆进行活化等处理改造成活性炭,采用ZnCI2和KOH5Wl:1的比例制成的活化剂对秸杆进行活化,可以增强活化效率,热解过程中运用3mol/L的HCI,蒸馏水温度控制在65 °C-75 °C,热解温度控制在500 °C-800°C可以保证活性炭的成品率。
【具体实施方式】
[0021]实施例1:一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:包括以下步骤:
[0022 ] (I)秸杆预处理:将秸杆清理、筛检、干燥、粉碎、过筛;
[0023](2)添加活化剂:将粉碎好的原料与活化剂混合;
[0024](3)热解:将原料与活化剂混合物置于碳化炉中进行热解,热解过程中需利用犯进行保护,碳化炉升温速率为20°C/min,热解时间为60min;
[0025](4)调节PH:使用3mol/L的HCI进行清洗,继而使用70°C蒸馏水进行产品pH值调整,最终pH值应在6?7范围内;
[0026](5)清洗:超声清洗器对产物进行清洗;
[0027](6)烘干:清洗后产物放置于烘箱之中烘干,此时烘箱温度环境设置为110Γ,烘干时间约为4h;
[0028](7)研磨:研磨过200目筛进行过滤,得到活性炭粉末样品。
[0029]实施例2:
[0030]其余与实施例1相同,不同之处在于所述步骤(I)中的干燥采用烘箱干燥并且温度设置为105 °C,时间为24h,步骤(3)中热解过程HCI浓度为3mo 1/L,蒸馏水温度为72 °C。
[0031]实施例3:
[0032]其余与实施例1相同,不同之处在于所述步骤(I)中烘干后的秸杆置于2%Na0H中浸泡48小时,步骤(3)中热解过程热解温度设定为650°C。
[0033]基于上述:烘干后的秸杆置于2%Na0H中浸泡48h,借此对秸杆进行一个清洗以及对秸杆表面的蜡质进行一个去除,对秸杆进行活化等处理改造成活性炭,采用ZnCIdPKOH5以1:1的比例制成的活化剂对秸杆进行活化,可以增强活化效率,热解过程中运用3mol/L的HCI,蒸馏水温度控制在65 °C -75 °C,热解温度控制在500 °C -800 °C可以保证活性炭的成品率
[0034]显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:包括以下步骤: (1)秸杆预处理:将秸杆清理、筛检、干燥、粉碎、过筛; (2)添加活化剂:将粉碎好的原料与活化剂混合; (3)热解:将原料与活化剂混合物置于碳化炉中进行热解,热解过程中需利用N2进行保护,碳化炉升温速率为20°C/min,热解时间为60min; (4)调节PH:使用HCI进行清洗,继而使用蒸馏水进行产品pH值调整,最终pH值应在6?7范围内; (5)清洗:超声清洗器对产物进行清洗; (6)烘干:清洗后产物放置于烘箱之中烘干,此时烘箱温度环境设置为110Γ,烘干时间约为4h; (7)研磨:研磨过200目筛进行过滤,得到活性炭粉末样品。2.根据权利要求1所述的一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:所述步骤(I)中的干燥采用烘箱并且温度设置为100 0C-1lO0C,时间为24h。3.根据权利要求1所述的一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:所述步骤(I)中烘干后的稻杆置于2 % NaOH中浸泡48h。4.根据权利要求1所述的一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:所述步骤(2)中活化剂采用511101/1的211(:12和511101/1的1(0抱以1:1比率混合而成的活化剂。5.根据权利要求1所述的一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:所述步骤(3)中热解温度在500 °C-800 °C。6.根据权利要求1所述的一种基于秸杆的活性炭制作工艺,其特征在于:所述步骤(3)中热解过程HCI浓度为3mol/L,蒸馏水温度为65°C_75°C。
【文档编号】C01B31/12GK106006640SQ201610594043
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月26日
【发明人】江五, 江五一
【申请人】安徽香杨林业有限公司
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1