性炭。
[0114] 实施例1
[0115] (1)原料的上料及预处理：
[0116] 将玉米芯送入车间上料皮带的接料斗中，后由皮带送到振动筛分输送机上筛除一 部分泥沙及碎屑后进入洗涤机。玉米芯洗涤机应定期清除其沉砂斗中的泥沙。洗涤后玉米 芯通过振动脱水筛脱水后进入斗式提升机或大倾角带挡边皮带输送机，然后被提升输送到 水解锅顶的水平皮带输送机上，再由分配插板控制经溜槽送入需要装料的水解锅中。
[0117] (2)水解：
[0118] 在水解过中，先对玉米芯进行水解预处理，将玉米芯浸入质量浓度为 0. lwt%±2wt%的硫酸溶液中，在110°C下处理3小时；
[0119] 玉米芯经稀酸预处理后，排掉酸液，向水解锅中再加入质量浓度为0. 6wt%±lwt% 的硫酸水溶液，并向其中通蒸汽升温到128°C，保温2. 5h，完成水解。
[0120] 水解完成将水解液排出收集，水洗废渣，然后打开排渣阀将残渣排入渣场，备用。 收集的水解液主要组成如下：木糖：3~5%wt，阿拉伯糖：0. 4~0. 65%wt，葡萄糖：0. 4~ 0? 65%wt，半乳糖：0? 1~0? 2%wt，糖浓度一般在5~8%wt。
[0121] 取固含约为15%的实施例1得到的木糖渣100kg，将其干燥、粉碎后过6目和16目 的双层筛进行筛选，得到木糖渣颗粒，木糖渣颗粒的重量含水量在20wt%以下；按照绝干酸 解渣比纯磷酸质量比为1:1. 8的比例向其中加入质量浓度为60%的磷酸255kg混匀，在常 温状态下捏合浸渍20min，然后将浸渍料通过园盘喂料器和螺旋送料机送入炭化活化炉的 炉尾，在480°C下活化60min。将得到的活化料取出冷却后用适量水淋洗，洗液另置以回收 磷酸。然后将淋洗后固体的pH值洗至4左右，烘干至重量含水量在10%以下、粉碎至粒度 小于200目，得到成品活性炭。
[0122] 本发明采用GB/T12496-1999中记载的活性炭性能的测试方法，将得到的成品活 性炭进行性能测试，结果如表1所示，表1为本发明实施例1~4得到的活性炭的性能测试 结果。
[0123] 实施例2
[0124] 采用实施例1的技术方案制备得到水解和活性炭，不同的是，本实施例水解预处 理采用的酸液为质量浓度为0. 15wt%的磷酸水溶液，预处理的温度为130°C，预处理的时间 为lh ;水解处理采用的酸液为质量浓度为1%的硫酸，蒸汽的温度为132°C。
[0125] 收集的水解液的主要组成为：木糖：3~5%wt，阿拉伯糖：0. 3~0. 55%wt，葡萄糖： 0. 45~0. 65%wt，半乳糖：0. 15~0. 3%wt，糖浓度一般在5~8%wt。
[0126] 本实施例中木糖渣颗粒的绝干质量与纯磷酸的质量比为1:2. 5,炭化活化的温度 为490°C，炭化活化的时间为80min。
[0127] 本发明采用实施例1中所述的测试方法对得到的活性炭的性能进行测试，测试结 果如表1所示，表1为本发明实施例1~4得到的活性炭的性能测试结果。
[0128] 实施例3
[0129]采用实施例1的技术方案制备得到成品活性炭，不同的是，本实施例将木糖渣干 燥、粉碎后过10目~15目的双层筛，得到木糖渣颗粒，木糖渣颗粒的重量水分含量在15wt% 以下，木糖渔颗粒的绝干质量与纯磷酸的质量比为1:2,炭化活化的温度为460°C,炭化活 化的时间为70min。
[0130] 本发明采用实施例1中所述的测试方法对得到的活性炭的性能进行测试，测试结 果如表1所示，表1为本发明实施例1~4得到的活性炭的性能测试结果。
[0131] 实施例4
[0132] 采用实施例1的技术方案制备得到成品活性炭，不同的是，本实施例采用实施例2 得到的木糖渔，木糖渔的固含量为15%,木糖渔绝干重量与纯磷酸的质量比为1:1. 5,磷酸 的质量浓度为70%，捏和浸渍的时间为18min，炭化活化的温度为500°C，炭化活化的时间为 40min〇
[0133] 本发明采用实施例1中所述的测试方法对得到的活性炭的性能进行测试，测试结 果如表1所示，表1为本发明实施例1~4得到的性能测试结果。
[0134] 表1本发明实施例1~4得到的活性炭的性能测试结果
【主权项】
1. 一种制备木糖联产活性炭的方法，包括以下步骤： 将生物质原料进行水解，得到木糖和木糖渣； 将所述木糖渣在催化剂的作用下进行炭化活化，得到活性炭。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为磷酸和/或氯化锌。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木糖渣为过孔径为6目~16目的双 层筛的木糖渣颗粒。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木糖渣的重量含水量为20wt%以下。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述木糖渣的绝干质量与所述催化剂的 质量比为1:1. 2~3. 0:1。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述木糖渣在催化剂的作用下进 行炭化活化具体为： 将所述木糖渣与催化剂混合，得到混合物料； 将所述混合物料进行炭化活化； 所述木糖渔与催化剂混合的时间为5min~20min。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭化活化的温度为450°C~500°C。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭化活化的时间为40min~90min。
9. 根据权利要求1~8任意一项所述的方法，其特征在于，所述炭化活化后还包括以下 步骤： 回收所述炭化活化得到活化料中的催化剂； 将所述回收后得到的炭进行洗涤、干燥和粉碎，得到活性炭。
10. -种制备木糖联产活性炭的设备，包括生物质原料进料装置； 第一进料口与所述生物质原料进料装置的出料口相连的第一物料混合装置，所述第一 物料混合装置上设置有第二进料口，用于进催化剂； 进料口与所述第一物料混合装置出料口相连的木糖反应器，所述木糖反应器上设置有 木糖出料口和木糖渣出料口； 进料口与所述木糖反应器的木糖出料口相连的木糖精制装置； 第一进料口与所述木糖反应器的木糖渣出料口相连的第二物料混合装置； 出料口与所述第二物料混合装置的第二进料口相连的催化剂进料装置； 进料口与所述第二物料混合装置的出料口相连的炭化活化装置。
11. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，还包括进料口与所述木糖反应器的木 糖渣出料口相连的木糖渣进料装置，所述木糖渣进料装置的出料口与所述第二物料混合装 置的第一进料口相连； 所述木糖渣进料装置包括木糖渣储存装置； 进料口与所述木糖渣储存装置的出料口相连的第一干燥装置； 进料口与所述第一干燥装置出料口相连的过滤装置。
12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述过滤装置包括粉碎装置和过滤筛； 所述过滤筛为孔径为6目~16目的双层筛。
13. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，还包括进料口与所述炭化活化装置的 出料口相连的催化剂回收装置，所述催化剂回收装置的第一出料口与所述第二物料混合装 置的第三进料口相连； 进料口与所述催化剂回收装置的第二出料口相连的水洗装置； 进料口与所述水洗装置出料口相连的第二干燥装置； 进料口与所述第二干燥装置出料口相连的粉碎装置。
14.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述粉碎装置包括进料口与所述第二 干燥装置出料口相连的粉碎机； 进料口与所述粉碎机出料口相连的分离器； 进料口与所述分离其出料口相连的收集器。
【专利摘要】本发明提供了一种制备木糖联产活性炭的方法，包括以下步骤：将生物质原料进行水解，得到木糖和木糖渣；将所述木糖渣在催化剂的作用下进行炭化活化，得到活性炭。本发明提供的制备木糖联产活性炭的方法将生物质原料进行水解，得到木糖和木糖渣；再以木糖渣为原料，采用化学法制备得到活性炭。与现有技术相比，本发明采用木糖渣为原料，实现了对木糖生产废渣的回收利用，避免了这些残渣的直接排放对环境的污染，具有较高的环保价值；而且，本发明提供的方法进行活性炭的制备，具有巨大的经济效益。
【IPC分类】C01B31-08, C13K13-00
【公开号】CN104745734
【申请号】CN201310732283
【发明人】唐一林, 江成真, 刘晓敏, 高绍丰, 栗昭争, 马军强, 张茜, 部先栋
【申请人】济南圣泉集团股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月26日