CN101712471A - 木耳菌废基料生产活性炭的方法 - Google Patents

Abstract

木耳菌废基料制备活性炭的方法涉及活性炭制备技术领域，具体涉及一种利用木耳菌废基料生产活性炭的方法。它包括如下工艺步骤：(1)原料处理；(2)配置溶液；(3)原料浸渍；(4)炭化活化；(5)回收活化剂；(6)去除金属离子；(7)洗酸；(8)成品。本发明具有生产成本低、环境污染小的优点，而且原料丰富，是一种“经济、绿色、环保”的新生产工艺。

Description

木耳菌废基料生产活性炭的方法

技术领域

本发明涉及活性炭制备技术领域，具体涉及一种利用木耳菌废基料生产活性炭的方法。

背景技术

活性炭最大的特点是具有发达的孔隙结构与很大的比表面积。广泛的应用于化工、食品、医药、环保、冶金等诸多领域。中国是活性炭的生产大国，产量位于世界前列。近些年来，随着活性炭产量迅速增加，其生产原料不足的问题日益显现出来。我国也是木耳菌的生产大国，每年大量的废菌基料被随处乱仍，造成了严重的环境污染，尽管木耳菌基料为木耳的生长提供了一定的碳源，但用量很少，其中的碳含量还很高，完全可以用来生产活性炭，因而有研究人士利用木耳菌废基料为原料生产活性炭，但是他们大都沿用老的生产工艺，直接利用氯化锌浸渍木耳菌废基料，由于木耳菌废基料中含有一定量杀菌剂和营养添加剂，如果不做前处理的情况下，活化剂氯化锌的消耗量必然增大，同时由于氯化锌的市场价格高和易挥发性，导致生产成本高和极大的环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种即经济又环保的木耳菌废基料生产活性炭的方法。

本发明的技术解决方案是：它包括如下工艺步骤：

(1)、原料处理：将木耳菌废基料用浓度为8％～15％的盐酸溶液在50℃～70℃温度下进行洗涤，烘干；

(2)、配置溶液：氯化锌和氯化钙按照质量比为3∶2～4∶3进行配比，然后加水配成波美度为55～62的溶液；

(3)、原料浸渍：将原料与上述溶液按质量比为1∶2～1∶3进行常温浸渍4～8小时；

(4)、炭化活化：将浸渍好的原料炭化活化1～3小时；

(5)、回收活化剂：在水中加入活化物料质量三分之一至四分之一的盐酸，在60～80℃温度下回收氯化锌和氯化钙，直至溶液波美度接近零；

(6)、去除金属离子：用沸腾热酸液洗物料至金属离子不超标；

(7)、洗酸：用热水洗涤物料至酸碱度接近中性；

(8)、成品：烘干、磨碎成成品。

本发明的技术效果是：本发明具有生产成本低、环境污染小的优点，而且原料丰富，是一种“经济、绿色、环保”的新生产工艺。

具体实施方式

本发明用木耳菌废基料制备活性炭的方法是用盐酸先处理原料再用氯化锌和氯化钙的复合剂作为活化剂生产活性炭的方法。

实施例一：

(1)、原料处理：以木耳菌废基料为原料，用浓度为8％～15％的盐酸溶液在50℃～70℃温度下进行洗涤，以除去其中的添加剂及酸溶物，烘干备用；

(2)、配置溶液：氯化锌和氯化钙按照质量比3∶2～4∶3进行配比，然后配成波美度为55～62的溶液；

(3)、原料浸渍：将原料与上述溶液按质量比为1∶2～1∶3进行常温浸渍4～8小时；

(4)、炭化活化：将浸渍好的原料放到转炉中进行炭化活化1～3小时；

(5)、回收活化剂：将活化好的物料取出，放到回收池中进行氯化锌和氯化钙的回收，在回收池的水中加物料质量三分之一至四分之一的盐酸，回收池中盐酸水溶液的液面漫过物料，保持溶液温度在60～80℃温度下回收多次，直到溶液的波美度接近零；

(6)、去除金属离子：用沸腾热酸液洗物料，尽可能洗去金属离子直到金属不超标为止；

(7)、洗酸：用热水洗涤物料至酸碱度接近中性；

(8)、成品：在卧式回转炉中烘干物料至水分在10％以下，在球磨机中磨到200目以上即为成品。

所述步骤(1)洗涤次数为2～3次。

所述步骤(4)炭化活化的温度为520～650℃。

所述步骤(5)回收池中盐酸水溶液的液面漫过物料20cm至30cm。

所述步骤(7)热水的温度为85℃～95℃。

实施例二：

(1)、原料处理：将木耳菌废基料用浓度为8％的盐酸溶液在60℃温度下进行洗涤2次，烘干；

(2)、配置溶液：氯化锌和氯化钙按照质量比3∶2进行配比，然后配成波美度为55的溶液；

(3)、原料浸渍：按照原料与溶液比为1∶2进行常温浸渍4小时；

(4)、炭化活化：将浸渍好的原料放到转炉中在520℃温度下进行炭化活化1.5小时；

(5)、回收活化剂：将活化好的物料取出，放到回收池中进行氯化锌和氯化钙的回收，在回收池的水中加物料质量三分之一的盐酸，回收池中盐酸水溶液的液面漫过物料20cm，保持溶液温度在60℃温度下回收多次，直到溶液的波美度接近零；

(6)、去除金属离子：用沸腾热酸液洗物料，尽可能洗去金属离子直到金属不超标为止；

(7)、洗酸：热水洗涤物料直到酸碱度接近中性；

(8)、成品：在卧式回转炉中烘干物料至水分在8％以下，在球磨机中磨到200目即为成品。

木耳菌废基料活性炭得率：≥32.00％

碘吸附值：≥1088.00

焦糖脱色：≥100.00％

亚甲基蓝吸附值：≥180.50ml/g

铁含量：＜0.04％

灰份：＜4.00％

实施例三：

(1)、原料处理：将木耳菌废基料用浓度为10％的盐酸溶液在60℃温度下进行洗涤3次，烘干；

(2)、配置溶液：氯化锌和氯化钙按照质量比4∶3进行配比，然后配成波美度为62的溶液；

(3)、原料浸渍：按照原料与溶液比为1∶3进行常温浸渍8小时；

(4)、炭化活化：将浸渍好的原料放到转炉中在650℃温度下进行炭化活化2.5小时；

(5)、回收活化剂：将活化好的物料取出，放到回收池中进行氯化锌和氯化钙的回收，在回收池的水中加物料质量三分之一的盐酸，回收池中盐酸水溶液的液面漫过物料25cm，保持溶液温度在80℃下回收多次，直到溶液的波美度接近零；

(6)、去除金属离子：用沸腾热酸液洗物料，尽可能洗去金属离子直到金属不超标为止；

(7)、洗酸：热水洗涤物料直到酸碱度接近中性；

(8)、成品：在卧式回转炉中烘干物料至水分在6％以下，在球磨机中磨到250目以上即为成品。

木耳菌废基料活性炭得率：≥30.50％

碘吸附值：≥1108.00

焦糖脱色：≥105.00％

亚甲基蓝吸附值：≥190.00ml/g

铁含量：＜0.03％

灰份：＜3％

当氯化锌和氯化钙按照质量比4∶3进行配比，然后配成波美度为62的溶液，原料浸渍：按照原料与溶液比为1∶3进行常温浸渍8小时，炭化活化温度高于650℃、炭化活化时间大于2.5小时碘吸附值有下降，甲基蓝的吸附值没有明显提高，但焦糖脱色略有提高。但当氯化锌和氯化钙按照质量比4∶3进行配比，然后配成波美度为62的溶液，原料浸渍：按照原料与溶液比为1∶3进行常温浸渍8小时，炭化活化温低于520℃、炭化活化时间小于1.5小时，各项吸附指标都有明显下降。

本发明用氯化锌和氯化钙作为复合活化剂生产活性炭较好地克服了传统方法的不足，可先用盐酸溶液对原料进行洗涤除去其中的杀菌剂和部分营养添加剂以及酸溶物，以减少活化剂的用量，同时使用氯化锌和氯化钙的复合剂作为活化剂能减少环境的污染，又因为氯化钙的市场价格较低，所以能大幅度地降低生产成本。在用氯化锌和氯化钙的复合剂作为活化剂对木耳菌废基料活化时，还能表现出一定的协同活化作用，生产出质量较好的活性炭。

木耳菌废基料是制备活性炭的很好的原料，它不仅碳含量较高，而且原料丰富。但老工艺制备木耳菌废基料活性炭时存在成本高和环境污染严重的问题，本发明的方法很好的克服了这些缺点，与老工艺相比，除了能生产出优质活性炭以外，还能降低企业生产成本和克服环境污染的问题，同时能充分利用废弃资源，变废为宝，带动就业，拉动地方经济发展，是一种“经济、绿色、环保”的新生产工艺。

Claims (5)

1.木耳菌废基料制备活性炭的方法，其特征在于，它包括如下工艺步骤：

(1)、原料处理：将木耳菌废基料用浓度为8％～15％的盐酸溶液在50℃～70℃温度下进行洗涤，烘干；

(2)、配置溶液：氯化锌和氯化钙按照质量比为3∶2～4∶3进行配比，然后配成波美度为55～62的溶液；

(3)、原料浸渍：将原料与上述溶液按质量比为1∶2～1∶3进行常温浸渍4～8小时；

(4)、炭化活化：将浸渍好的原料炭化活化1～3小时；

(5)、回收活化剂：在水中加入活化物料质量三分之一至四分之一的盐酸，在60～80℃温度下回收氯化锌和氯化钙，直至溶液波美度接近零；

(6)、去除金属离子：用沸腾热酸液洗物料至金属离子不超标；

(7)、洗酸：用热水洗涤物料至酸碱度接近中性；

(8)、成品：烘干、磨碎成成品。

2.如权利要求1所述的木耳菌废基料制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤(1)洗涤次数为2～3次。

3.如权利要求1所述的木耳菌废基料制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤(4)炭化活化的温度为520～650℃。

4.如权利要求1所述的木耳菌废基料制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤(5)回收池中盐酸水溶液的液面漫过物料20cm至30cm。

5.如权利要求1所述的木耳菌废基料制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤(7)热水的温度为85℃～95℃。