一种酒糟基载钾生物炭的制备方法和应用

本发明涉及酒糟资源化利用，具体而言，涉及一种酒糟基载钾生物炭的制备方法和应用。

背景技术：

1、酿酒过程中产生的固体废弃物主要包括污水净化处理后的污泥和发酵蒸馏后的残余物酒糟，酒糟中除大量的稻壳外，还含有残留的淀粉、蛋白、多糖、微生物等，其酸度高，含水率高(>60％)，易霉变，如果不当处理，会造成严重的环境污染，对酒糟进行有效的高值化利用，将解决长期困扰白酒行业的关键技术难题。

2、鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种酒糟基载钾生物炭的制备方法和应用。

2、本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

3、本发明提供一种酒糟基载钾生物炭的制备方法，其包括：将载钾酒糟在限氧条件下进行热裂解，制得酒糟基载钾生物炭，其中，载钾酒糟是将乙酸钾负载在酒糟上所得。

4、本发明还提供一种根据上述制备方法制备得到的酒糟基载钾生物炭。

5、本发明还提供一种上述酒糟基载钾生物炭作为缓控释钾肥的应用。

6、本发明具有以下有益效果：

7、本发明提供的一种酒糟基载钾生物炭的制备方法和应用，本发明以优良的生物质资源酒糟为原料，乙酸钾为催化剂和赋钾剂，将载钾酒糟在限氧条件下进行热裂解。上述的热裂解反应过程中，乙酸钾作为催化剂可以提高酒糟热裂解反应的选择性，降低裂解液产量，同时，乙酸钾还可以作为赋钾剂，利用生物炭发达的多孔结构和丰富表面官能团，提高生物炭与钾的作用能力，从而获得一种酒糟基载钾生物炭，实验结果显示：以乙酸钾为催化剂和赋钾剂制备的酒糟及载钾生物炭中钾含量大幅提高，控释性能增强，可应用于提高土壤总钾含量，为农作物生长供应充足的钾肥，使该控释钾肥在农作物种植领域有着巨大的应用前景。

技术特征：

1.一种酒糟基载钾生物炭的制备方法，其特征在于，其包括：将载钾酒糟在限氧条件下进行热裂解，制得酒糟基载钾生物炭，其中，所述载钾酒糟是将乙酸钾负载在酒糟上所得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将干燥酒糟置于乙酸钾溶液中，经高速搅拌、过滤和干燥得到载钾酒糟，再将所述载钾酒糟置于管式炉中，在限氧条件下热裂解，获得固体、液体、气体三种产物，收集固体，即得所述酒糟基载钾生物炭。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述热裂解温度为400-800℃，优选为400℃，所述热裂解时间为1-4h，优选为2h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热裂解过程中的升温速率为5-15℃/min，优选为5℃/min。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述热裂解氛围为氮气氛围、氩气氛围或二氧化碳氛围；

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，干燥酒糟的制备包括：将废弃酒糟于50-80℃下烘干，即得；

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述载钾酒糟的制备包括：制备不同浓度的乙酸钾溶液，然后将干燥酒糟加入到所述乙酸钾溶液中，室温下高速搅拌使所述酒糟充分浸渍，再用滤布过滤除去滤液，干燥，即得；

8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，将载钾酒糟在限氧条件下进行热裂解的步骤如下：将管式炉以5-15℃/min的升温速率加热至预设温度后，取所述载钾酒糟加入所述管式炉中，连接通气管路，以25-100ml/min的通气速率通入惰性气体，400-800℃下持续反应1-4h，冷却至室温，收集固体、研磨，得到酒糟基载钾生物炭。

9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的酒糟基载钾生物炭。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的酒糟基载钾生物炭或权利要求9所述的酒糟基载钾生物炭作为缓控释钾肥的应用。

技术总结
本发明公开了一种酒糟基载钾生物炭的制备方法和应用，属于酒糟资源化利用技术领域。本发明利用酿酒废弃物酒糟为原料，以乙酸钾作为催化剂，可以极大的提高酒糟热裂解反应的选择性，降低裂解液产量。同时，乙酸钾还可以作为赋钾剂，利用生物炭的多孔结构和丰富表面官能团，提高生物炭与钾的作用能力，使获得的酒糟基生物炭上负载有大量的钾元素。经测试证明所制备的酒糟基生物炭具有优异肥效和控释性能，使该控释钾肥在农作物种植领域有着巨大的应用前景。

技术研发人员：廖学品,程佳丽,张家铭,肖霄
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19