一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113213477A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号202110640996.2(22)申请日2021.06.09(71)申请人中国林业科学研究院林产化学工业研究所地址210042江苏省南京市锁金五村16号(72)发明人卢辛成徐茹婷蒋剑春孙康王傲陈超张燕萍(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人冯慧(51)Int.Cl.C01B32/342(2017.01)C01B32/324(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法。将秸秆原料破碎、筛分后经过成型‑烘焙等致密化预处理，制得秸秆颗粒；秸秆颗粒经粉碎、筛分成适宜颗粒尺寸并去除部分杂质灰分，与质量分数为55％的磷酸活化剂按照一定比例均匀混合，采用热渗透活化工艺在一定温度下预活化一定时间后置于管式炉、在氮气保护下升温至一定活化温度活化，冷却至室温后，进一步通过离心洗涤脱灰后水洗至溶液pH为中性，干燥后即得低灰分、高比重、高吸附性能秸秆活性炭，得率47.24％，灰分4.12％、比重0.313g/mL，碘吸附值872mg/g，亚甲基蓝吸附值210mg/g，焦糖脱色率100％。CN113213477ACN113213477A权利要求书1/1页1.一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将秸秆原料破碎、筛分后经过成型‑烘焙致密化预处理，制得秸秆颗粒；2)将秸秆颗粒破碎、筛分成适宜颗粒尺寸并去除部分杂质灰分；3)将步骤2)的破碎秸秆颗粒与磷酸活化剂均匀混合，一定温度下热渗透预活化；4)将步骤3)的混合料置于管式炉中，在氮气保护下升温活化，经冷却，得到活化料；5)活化料经离心洗涤脱灰后水洗至溶液pH为中性，干燥后即得活性炭。2.根据权利要求1所述一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤1)所述成型‑烘焙预处理温度为210～270℃，时间为30～60min。3.根据权利要求1所述一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤3)所述秸秆颗粒与磷酸活化剂质量比为1:1～5，磷酸的质量百分比浓度为55％。4.根据权利要求1所述一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤3)所述预活化温度为120～180℃，预活化时间为30～90min。5.根据权利要求1所述一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤4)所述活化温度为350～550℃，活化时间为30～120min。6.根据权利要求1所述一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤5)所述离心洗涤脱灰所用溶液为木醋液，pH为2.0～3.5。7.根据权利要求1所述一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤5)所述活化料与木醋液的质量比为1:10～20，洗涤温度为40～80℃。2CN113213477A说明书1/5页一种高吸附性能秸秆活性炭的制备方法技术领域[0001]本发明属于秸秆资源高值化利用技术领域，具体涉及一种低灰分、高比重、高吸附性能秸秆活性炭的制备方法。背景技术[0002]我国村镇秸秆资源丰富，其中农作物秸秆及农产品加工剩余物占我国生物质资源总量的50％以上，但利用效率极低。秸秆作为一种重要的农业废弃物，传统的处理方式多为秸秆还田、焚烧或堆置等，利用效率低、利用效益差，还容易造成环境污染。秸秆能源化与材料化利用，可以变废为宝、减少资源浪费和环境污染问题，有助于促进秸秆资源的高效、综合利用。[0003]活性炭具有巨大比表面积、丰富孔隙结构、良好吸附性能，是一种环境友好的吸附净化材料，在环境保护、污染治理、储能以及国防等诸多领域有着广泛的应用，发挥着重要的作用，是国民经济不可或缺的产品。[0004]以秸秆为原料制备活性炭，为秸秆资源的高值化利用提供了新思路。但由于秸秆组织结构疏松、灰分高、碳含量低等特性，导致制备得到的活性炭灰分高、比重低、吸附性能差，严重影响了秸秆活性炭的开发及应用。因此，研究低灰分、高比重、高吸附性能秸秆活性炭制备方法，对于秸秆高值化、综合利用具有重要意义。发明内容[0005]以解决上述背景技术中提出的问题，本发明目的在于提供高性能秸秆活性炭制备方法。成型‑烘焙处理使秸秆结构致密化、进而提高秸秆活性炭比重，原料筛分处理和后续离心洗涤脱灰处理降低秸秆活性炭灰分，热渗透活化工艺提高秸秆活性炭吸附性能。通过以上工艺组合制备得到低分灰、高比重、高性能秸秆活性炭，且制备方法简单、工艺易于工业化实施，具有良好的工业化应用前景。[0006]本发明的技术方案为：一种高吸附性能秸秆活性炭制备方法，包括以下步骤：[0007]1)将