CN102020272A

CN102020272A - 一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法

Info

Publication number: CN102020272A
Application number: CN2009100729580A
Authority: CN
Inventors: 李淑芬; 袁基洲; 陈秋月; 刘海言
Original assignee: HEILONGJIANG WANHEYUAN GREASE CO Ltd
Current assignee: HEILONGJIANG WANHEYUAN GREASE CO Ltd
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-04-20

Abstract

一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法，属于生物质发电厂废弃物的综合利用技术。本方法是将发电厂燃烧后的稻壳灰与碱反应，生成硅酸钠溶液或溶胶，以及不溶物，然后将生成的硅酸钠溶液或溶胶与不溶物分离开来。硅酸钠溶液或溶胶经蒸发浓缩获得水玻璃产品，不溶物经酸化处理、洗涤干燥等，得到活性炭产品。利用本发明可以使发电厂燃烧的稻壳灰得以综合利用，不仅解决了发电厂环境污染问题，同时降低了发电成本，提高了电厂的经济效益，本发明的实施具有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法

技术领域

本发明属于生物质发电厂废弃物的综合利用技术，主要利用生物质发电厂废弃物稻壳灰的生产。

背景技术

目前，稻壳作为谷物加工的主要副产品之一，约占谷物重量的20％左右，国内每年的拥有量在3.6亿吨以上，是一种量大、面广、价廉的可再生资源。而当前的煤炭、石油等天然能源越来越短缺，采用生物质来取代煤炭、石油等能源进行发电或作为燃料，这就出现了环境问题，燃烧后的稻壳灰废弃物引起环境污染，处理稻壳灰已成为一种环保要求，如：利用稻壳灰中所含的二氧化硅、没有燃烧的碳进行充分利用。而活性炭广泛用于化工、食品、医药、环保等行业部门，对活性炭的需求也逐步增加。以稻壳灰作为原料制取活性炭，不但成本低，而且不含有害杂质，特别适合于食品工业的需求，市场潜力巨大。高模数硅酸钠的用途也十分广泛，主要用于高温涂料粘合剂、洗涤剂、还原染料、防火剂、防腐剂、脱色剂、墙壁涂料、高级陶瓷涂料剂等。

发明内容

为实现上述目的，克服存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法，利用稻壳灰为原料，生产水玻璃和活性炭，可分别用于高温涂料粘合剂、脱色剂等，它不但成本低，而且不含有害物质，又环保，是对稻壳灰进行综合利用的过程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1)碱浸煮稻壳灰：以燃烧所产生的稻壳灰为原料，以氢氧化钠溶液为溶剂，使稻壳灰在氢氧化钠溶液中发生化学反应，获得硅酸钠溶液或溶胶、以及不溶物的固液混合物；

2)过滤分离固液混合物：对步骤1)所获得的固液混合物进行过滤分离，使其中液相的硅酸钠溶液或溶胶与固相的不溶物分离开来，得到碱浸过滤液、不溶物滤饼；

3)制备活性炭：对步骤2)所获得的不溶物滤饼加硫酸进行水蒸气蒸馏酸处理活化，然后用热水洗涤，再经过过滤分离、高温干燥、粉碎和/或成型处理，获得活性炭成品；

4)蒸发浓缩：对步骤2)所获得的碱浸过滤液，使硅酸钠溶液的浓度达到要求的标准，获得水玻璃成品。

上述步骤1)中，优选质量百分比浓度为8-14％的氢氧化钠溶液，按氢氧化钠折纯质量与稻壳灰折纯质量比为1∶4-5的比例，使稻壳灰在氢氧化钠中发生化学反应。其化学反应方程式如下：

2NaOH+稻壳灰＝Na₂SiO₃+H₂O+不溶物

上述步骤3)中，优选质量百分比浓度为28-32％的硫酸溶液，按硫酸溶液与不溶物滤饼的体积比为4-6∶1的比例，对步骤2)所获得的不溶物滤饼进行水蒸气蒸馏酸处理活化；然后用热水反复洗涤，直至其pH值＝7.0为止；再经过过滤分离、高温干燥、粉碎和/或成型处理，即可获得杂质含量低、卫生标准高、比表面积达1000-3000m²/g的活性炭成品。

本发明的有益效果是：利用稻壳灰生产水玻璃、活性炭的方法既经济，又环保，而且又把稻壳灰废弃物再利用，可应用于化工、食品、医药、环保等领域。

附图说明

附图1是本发明一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭方法工艺流程示意图。

图中1、稻壳灰，2、氢氧化钠溶液，3、碱浸，4、过滤分离，5、碱浸过滤液，6、不溶物滤饼，7、硫酸溶液，8、酸处理活化，9、水洗过滤分离，10、高温干燥，11、粉碎和/或成型，12、活性炭成品，13、蒸发浓缩，14、水玻璃成品。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本发明作进一步的详细描述，附图所示利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的工艺流程，包括如下步骤：

1)碱浸煮稻壳灰：取稻壳灰1为原料，以质量百分比浓度为11％的氢氧化钠溶液2为溶剂，按氢氧化钠溶液2折纯质量与稻壳灰1折纯质量比为1∶4.5的比例将其混合均匀，然后在碱浸3温度为沸腾温度96℃的条件浸煮2.5h，使稻壳灰1在氢氧化钠溶液2中发生化学反应，获得硅酸钠溶液或溶胶、以及不溶物的固液混合物。

2)过滤分离4固液混合物：对步骤1)所获得的固液混合物进行过滤分离4，使其中液相的硅酸钠溶液或溶胶与固相的不溶物分离开来，得到碱浸过滤液5、不溶物滤饼6。

3)制备活性炭：采用质量百分比浓度为26％的硫酸溶液7，按硫酸溶液7与不溶物滤饼6的体积比为6∶1的比例，对步骤2)所获得的不溶物滤饼6进行水蒸气蒸馏酸处理活化8，然后用热水反复洗涤，直至其pH值＝7.0为止；再经水洗过滤分离9、高温干燥10、粉碎和/或成型11处理，获得活性炭成品12。经检测其杂质含量极低、比表面积在1600-2700m²/g的范围内。

4)蒸发浓缩13：对步骤2)所获得的碱浸过滤液5，使硅酸钠溶液的浓度达到要求的标准，获得水玻璃成品14。

Claims

1.一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)碱浸煮稻壳灰(1)：以燃烧所产生的稻壳灰(1)为原料，以氢氧化钠溶液(2)为溶剂，使稻壳灰(1)在氢氧化钠溶液(2)中发生化学反应(3)，获得硅酸钠溶液或溶胶、以及不溶物的固液混合物；

2)过滤分离(4)固液混合物：对步骤1)所获得的固液混合物进行过滤分离(4)，使其中液相的硅酸钠溶液或溶胶与固相的不溶物分离开来，得到碱浸过滤液(5)、不溶物滤饼(6)；

3)制备活性炭：对步骤2)所获得的不溶物滤饼(6)加硫酸溶液(7)进行水蒸气蒸馏酸处理活化(8)，然后用热水洗涤，再经水洗过滤分离(9)、高温干燥(10)、粉碎和/或成型(11)处理，获得活性炭成品(12)；

4)蒸发浓缩(13)：对步骤2)所获得的碱浸过滤液(5)，使硅酸钠溶液的浓度达到要求的标准，获得水玻璃成品(14)。

2.根据权利要求书1所述的一种利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法，其特征在于所说的步骤1)中，采用质量百分比浓度为8-14％的氢氧化钠溶液，按氢氧化钠折纯质量与稻壳灰折纯质量比为1∶4-5的比例，使稻壳灰在氢氧化钠中发生化学反应。

3.根据权利要求1或2所述的利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法，其特征在于所说的步骤1)中，采用质量百分比浓度为11％的氢氧化钠溶液，按氢氧化钠折纯质量与稻壳灰折纯质量比为1∶4.5的比例，在碱浸煮温度为沸腾温度96℃、浸煮时间为2.5h的条件下，使稻壳灰在氢氧化钠溶液中发生充分的化学反应。步骤3)中，采用质量百分比浓度为22-30％的硫酸溶液，按硫酸溶液与不溶物的体积比为5-7∶1的比例，对步骤2)所获得的不溶物滤饼进行水蒸气蒸馏酸处理活化。

4.根据权利要求书3所述的利用稻壳灰生产水玻璃和活性炭的方法，其特征在于所说的步骤3)中，采用质量百分比浓度为26％的硫酸溶液，按硫酸溶液与不溶物的体积比为6∶1的比例，对步骤2)所获得的不溶物滤饼进行水蒸气蒸馏酸处理活化。