本发明涉及吸附材料制备，具体为一种核桃壳柱状活性炭及其制备方法。
背景技术：
1、柱状活性炭是一种孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学性能稳定的吸附材料，在水处理、气体防护、溶剂回收等方面有广泛的应用前景。
2、目前制备柱状活性炭的原材料主要采用无烟煤等原煤。如专利公开文本cn111762779b中公开了《一种煤基活性炭、柱状活性炭及其制备方法》，将基质煤过筛后在搅拌器中加入氨水，混合后静置，再与煤焦油、粘结剂混合加入高速混合机，混合后加入模具，挤压成型半成品颗粒，再进行炭化、活化。该方法中模具处于常压，制备的活性炭密实度不够，影响活性炭的强度等技术指标。又如专利公开文本cn110877909a中公开了《一种煤质柱状活性炭及其制备方法》，将弱粘煤与沥青混合后磨粉，配置粘结剂，再将粉料与粘结剂混合，得到膏体物料；将膏状物料加入成型机的模具中，得到圆柱状颗粒；将成型好的圆柱状颗粒加入转炉和活化炉进行炭化、活化；冷却后筛分去除粉末。上述方法中采用的原材料均为不可再生资源，成本较高且对环境不友好，而且当前我国煤炭行业产业的低机械化带来的采煤效率低下，煤炭企业占用劳动力过多，煤炭开采安全等突出问题日渐严重。
3、现有的利用生物材料制备活性炭的方法中，专利公开文本cn111704135a中公开了《一种杏核壳柱状活性炭及其制备方法》，将杏核壳破碎、筛分、烘干、磨粉，以氢氧化钾和氢氧化镁为活化剂，将混合物放入活化炉内，通入惰性气体，升温进行活化，活化料用盐酸酸洗，继续使用蒸馏水清洗至中性，烘干。该方法需要先用碱改性，在对活化料酸洗，最后用蒸馏水清洗，工艺繁琐。
技术实现思路
1、本发明为了解决目前柱状活性炭的生产过程中主要采用无烟煤等原煤作为原料，原材料不可再生，成本较高且对环境不友好，而采用生物材料制备柱状活性炭的制备方法复杂，工艺繁琐等问题，提供了一种核桃壳柱状活性炭及其制备方法。
2、本发明采用如下技术实现：
3、本发明提供一种核桃壳柱状活性炭的制备方法，包括如下步骤：
4、a，预处理
5、取核桃壳原料置于回转炉内进行预处理，回转炉的进料口温度为200℃~300℃，中段温度为300℃~400℃，出料口温度为400℃~500℃；进一步的，进料口温度为230℃~250℃，中段温度为350℃~380℃，出料口温度为450℃~500℃；预处理可以有效降低核桃壳自身韧性，以便于磨粉的细度达到成型要求，提升原料利用率。
6、b，磨粉
7、将预处理完成的核桃壳原料在磨粉设备中磨粉2h~8h，其中磨粉设备选用球磨机，以98%的粉料通过细度为180 目的标准筛为限。
8、c，混合
9、将10~70份的粉状物、1~15份水、20~60份粘结剂加入混合机中，粘结剂为4份煤焦油和1~6份凹凸棒粉的混合剂，也可根据实际需要选用其他粘结剂，混合10~20min，制得膏状物；混合过程中，缸料温度为30~100℃，水温度为50℃~80℃，粘结剂温度为60℃~100℃。
10、d，压型
11、将步骤c制备的膏状物置于成型模具，在压力为8~15 mpa的四柱式液压机内挤压成型，得到圆柱状颗粒。
12、e，干燥
13、将步骤d制备的圆柱状颗粒在自然条件下干燥2~5d；使颗粒具有一定的冷机械强度。
14、f，炭化
15、将干燥后的圆柱状颗粒加入回转炉中炭化，回转炉的进料口温度为200℃~300℃，中段温度为300℃~400℃，出料口温度为400℃~500℃，转速为5~20r/min；进一步的，进料口温度为280℃~300℃，中段温度为380℃~400℃，出料口温度为450℃~500℃。
16、g，活化
17、将炭化料加入800~900℃的活化炉内，以3~15ml/min的流速通入水和空气，活化1~4h，冷却后出料，得到核桃壳活性炭。
18、本发明还公开了一种采用上述方法制备的核桃壳柱状活性炭。
19、与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
20、本发明公开的一种核桃壳柱状活性炭及其制备方法，通过预处理、磨粉、混合成型、干燥、炭化、活化的简单操作步骤，将核桃壳制备为柱状活性炭，利用核桃壳为原材料制备活性炭，采用的原材料在自然界储量极其丰富，不仅价格低廉、环境友好、可再生，制备绿色，可持续，而且具有更丰富的组成、功能和独特的结构，是可再生多孔碳材料的重要前驱体。本方法中核桃壳转化过程中排放的二氧化碳等于生长过程中吸收的量，释放到大气中的二氧化碳量几乎为零。该方法可实现原材料的自主控制，而且可以缓解因大量焚烧废弃核桃壳而引起的环境污染问题，实现生物质的高值化利用。本方法通过研究核桃壳基柱状活性炭制备技术，为柱状活性炭制备提供新的原材料，对社会经济发展和生态环境建设都具有重要意义。经过试验，制备的样品碘值分别为932mg/g和945mg/g，强度为84%和86%，水容量为92%和93%，苯蒸汽防护时间为46min和49min，氯乙烷防护时间为43min和45min，防护效果良好。
21、实施方式
22、下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
23、实施例1
24、一种核桃壳柱状活性炭的制备方法，包括以下步骤：
25、a，预处理
26、取核桃壳原料置于回转炉内进行预处理，回转炉的进料口温度为230℃，中段温度为380℃，出料口温度为450℃；
27、b，磨粉
28、将预处理完成的核桃壳原料在球磨机中磨粉5h；
29、c，混合
30、将50份的粉状物、15份水、35份粘结剂加入混合机中，混合12min，制得膏状物，其中粘结剂为4份煤焦油和4份凹凸棒粉的混合剂；
31、d，压型
32、将步骤c制备的膏状物置于成型模具，在压力为9 mpa的四柱式液压机内挤压成型，得到圆柱状颗粒；
33、e，干燥
34、将步骤d制备的圆柱状颗粒在自然条件下干燥2d；
35、f，炭化
36、将干燥后的圆柱状颗粒加入回转炉中炭化，回转炉的进料口温度为280℃，中段温度为380℃，出料口温度为450℃，转速为5r/min；
37、g，活化
38、将炭化料加入800℃的活化炉内，以5ml/min的流速通入水和空气，活化1.5h，冷却后出料，得到核桃壳活性炭样品1。
39、对上述步骤制得的样品1多种参数进行检验
40、测得样品1的碘值为932mg/g，强度为84%，水容量为92%，苯蒸汽防护时间为46min，氯乙烷防护时间为43min，防护效果良好。
41、实施例2
42、一种核桃壳柱状活性炭的制备方法，包括以下步骤：
43、a，预处理
44、取核桃壳原料置于回转炉内进行预处理，回转炉的进料口温度为250℃，中段温度为350℃，出料口温度为500℃；
45、b，磨粉
46、将预处理完成的核桃壳原料在球磨机中磨粉7h；
47、c，混合
48、将40份的粉状物、15份水、45份粘结剂加入混合机中，混合15min，制得膏状物，其中粘结剂为7份煤焦油和3份凹凸棒粉的混合剂；
49、d，压型
50、将步骤c制备的膏状物置于成型模具，在压力为8mpa的四柱式液压机内挤压成型，得到圆柱状颗粒；
51、e，干燥
52、将步骤d制备的圆柱状颗粒在自然条件下干燥3d；
53、f，炭化
54、将干燥后的圆柱状颗粒加入回转炉中炭化，回转炉的进料口温度为280℃，中段温度为380℃，出料口温度为500℃，转速为10r/min；
55、g，活化
56、将炭化料加入860℃的活化炉内，以10ml/min的流速通入水和空气，活化2.5h，冷却后出料，得到核桃壳活性炭样品2。
57、测得样品2的碘值为945mg/g，强度为86%，水容量为93%，苯蒸汽防护时间为49min，氯乙烷防护时间为45min，防护效果良好。
58、本发明要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。