一种活性炭及其制备方法.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CN106672963A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201510750561.8(22)申请日2015.11.09(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(72)发明人张蕾张鹏郭宏山李宝忠朱卫(51)Int.Cl.C01B32/324(2017.01)C01B32/342(2017.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种活性炭及其制备方法(57)摘要本发明公开一种活性炭的制备方法，包括以下内容：（1）淋洗纤维素乙醇发酵残渣，洗去残渣中的有机酸和无机盐；（2）用壳聚糖、戊二醛，十二烷基苯磺酸钠混合溶液浸泡步骤（1）清洗后的残渣；（3）将步骤（2）浸泡后的残渣置入炭化炉内，空气气氛下加热到150~200℃处理20~60min，然后在惰性气氛下升温到600~800℃，进行炭化60~240min。（4）炭化处理后，通入水蒸气或CO2进行处理10~30min，降温后制得活性炭。该方法以生产纤维素乙醇的生物质发酵残渣为原料，制备出高吸附性能的活性炭。CN106672963ACN106672963A权利要求书1/1页1.一种活性炭的制备方法，其特征在于：包括以下内容：（1）淋洗纤维素乙醇发酵残渣，洗去残渣的有机酸和无机盐；（2）用壳聚糖、戊二醛，十二烷基苯磺酸钠混合溶液浸泡步骤（1）清洗后的残渣；（3）将步骤（2）浸泡后的残渣置入炭化炉内，空气气氛下加热到150~200℃处理20~60min，然后在惰性气氛下升温到600-800℃，进行炭化60~240min；（4）炭化处理后，通入水蒸气或CO2进行活化处理，活化工艺条件为：活化温度750-950℃，活化时间为10~30min，降温后制得高比表面积中孔活性炭。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的纤维素乙醇发酵残渣来自纤维乙醇精馏塔塔底，木质纤维类有机质的质量含量为70~90%。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：木质纤维类有机质的质量含量为80%以上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的混合溶液中壳聚糖溶液质量浓度为1~10%，戊二醛的质量浓度为1~6%，十二烷基苯磺酸钠质量浓度0.01~2%。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的混合溶液中壳聚糖溶液质量浓度3~5%，戊二醛的质量浓度为0.8~1.2%，十二烷基苯磺酸钠质量浓度为0.2~0.5%。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中浸泡温度为20~40℃，浸泡时间为1~6h。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤（2）中浸泡温度为26~30℃，浸泡时间为2~5h。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中浸泡过程在超声波的作用下进行，超声波功率按浸渍溶液的体积计算为0.1~25.0W/ml，工作频率为10~100kHZ。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：超声波功率按浸渍溶液的体积计算为0.5~15.0W/ml，工作频率为25~80kHZ。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的惰性气体为氮气、氦气或氨气。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的惰性气体为氨气。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）通入水蒸气或CO2的空速为0.1~1.2L/min。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：步骤（4）通入水蒸气或CO2的空速为0.3~0.5L/min。14.一种采用权利要求1至13任一方法制备的活性炭，其特征在于：所述活性炭的比表面积为1200~1500m2/g，孔径集中在2.0~2.7nm，中孔率50~70%，碘吸附值1000~1200mg/g，亚甲基蓝吸附值为180~230mg/g。15.根据权利要求14所述的活性炭，其特征在于：所述活性炭的比表面积为1280~1436m2/g，碘吸附值1090~1184mg/g，亚甲基蓝吸附值为205~226mg/g。2CN106672963A说明书1/3页一种活性炭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种活性炭及其制备方法，具体地说涉及一种利用纤维素原料发酵生产乙醇的残渣制备活性炭及其制备方法。背景技术[0002]在多种可再生能源中，生物质能是未来能源领域中一种重要的可再生能源。纤维素是地球上资源量最丰富的生物质能，因此，利用纤维素发酵制备乙醇具有很大的发展潜力和市场空间。目前，以纤维素为原料发酵制取燃料乙醇技术已基本成熟，其原理是将秸秆等植物纤维素通过水解得到还原性单糖，如木糖、葡萄糖等，再将还原性单糖经过发酵、精馏后可得到燃料乙