CN103318884A

CN103318884A - 利用木薯茎秆制备活性炭的方法

Info

Publication number: CN103318884A
Application number: CN2013102679987A
Authority: CN
Inventors: 黄福川; 覃克; 卢朝霞; 莫宇飞; 梁景; 粟满荣; 唐兴中; 蓝明新; 肖友程; 李胜; 梁慧; 唐彩珍; 田宗义; 李宏君; 赵钟兴; 唐丹葵; 刘琨; 黄孝平
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-09-25

Abstract

一种利用木薯茎秆制成活性炭的方法，将经风干的木薯茎秆切成小段，用氯化钙/碳酸钾混合溶液浸泡后，捞起晾干至无滴水，在密闭容器内加热、炭化、冷却到室温后，用酸溶液浸泡、酸洗，取出沥干后，再用去离子水漂洗、烘干，冷却至室温粉碎得活性炭。用本发明的方法制备活性炭，利用了农产品的废弃物，提高了农产品的附加值，有效降低了保护环境的压力，且工艺较简单，流程短，利于推广。

Description

利用木薯茎秆制备活性炭的方法

技术领域

本发明涉及一种利用木薯茎秆制备活性炭的方法。

背景技术

木薯是一种十分重要的南方植物，主要分布在我国的海南、广东和广西，具有特殊的经济价值，被大面积种植。木薯茎秆作为木薯植物的一部分，在每次收获后即被砍掉变成废料，或被弃于田间地头形成废弃物，或用于沤肥，或被晒干、焚烧，又极易造成环境污染。这不仅严重影响了生态环境、增加碳排放，而且浪费了可供利用的再生资源。另一方面，由于活性炭是具有发达孔隙结构、有巨大的表面积和出色的吸附性能的含碳物质，被广泛的应用于国防、化工、石油、海洋、食品、医药、轻工、原子能工业、城市建设、环境保护以及人们生活中的多方面。随着人们对环境问题日益重视，活性炭的需求量呈现逐年增加的趋势。因此，利用具有发达孔隙结构的木薯茎秆来制备活性炭有重要现实意义。

从经济原因来考虑，碱金属的氢氧化物（主要是锂、钠、钾）是一种优良的活化剂，在制取活性炭过程中被广泛采用。为了更有效的利用木薯茎秆，减少环境污染，提高农产品的附加值，本申请提供一种利用木薯茎秆作为原料，用一步法碳化制备活性炭的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用木薯茎秆制备活性炭的方法，以减少环境污染、碳排放，提高农产品的附加值。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

制备工艺步骤为：

1、取己经自然风干并干燥了的原料木薯茎秆，切成长、宽为2-5cm的小段；用相等质量的氯化钙和碳酸钾混合液浸泡，质量比为木薯茎秆︰混合液=1︰4-10；浸泡温度40℃-55℃，时间为40-50小时；

2、捞起晾干无滴水后，以3-6℃/min的升温速度，在密闭容器内加热到800-1100℃，使其炭化，炭化时间控制在4-6h；

3、冷却到室温后，用容积比为20-25%的盐酸溶液浸泡、酸洗3-8h；

4、取出沥干后，再用去离子水漂洗使其pH值为7；

5、将得到的物料再烘烤3-5h，温度控制为120-140℃；

6、冷却至室温，得到颗粒状活性炭。

原料木薯茎秆自然风干并干燥后，要求达如下质量比指标：水分≤11%；挥发度≤70%；固定碳≥15%；灰分≤3%；

在氯化钙和碳酸钾混合液浸泡木薯茎秆的时间内，在第12h和36h时各搅拌一次，每次3-8分钟；30-60r/min。

制成的活性炭成品，碘吸附值达到GB/T12496.8-1999的标准要求，亚甲基蓝吸附值达到GB/T12491.10-1999的技术要求。

用本发明的方法制备活性炭，利用了农产品的废弃物，提高了农产品的附加值，有效降低了保护环境的压力，且工艺较简单，流程短，利于推广。

具体实施方式

本发明提出利用木薯茎秆为原料，利用模糊层次法来控制制取活性炭工艺参数，用一步法碳化制取活性炭，制出的活性炭符合国家技术标准。

实施例1：

实施例2：

实施例3：

实施例2的活性炭产品的主要指标为：

CTC吸附值（%）	100-140%
		苯吸附（%）	45-65%
碘吸附值（mg/g）	1100-1300
		比表面积（m2/g）	1400～2400
表观密度（g/ml）	0.33～0.38
		着火点（℃）	400～450
强度（%）	95-99.9%
		灰分（%）	3-6
水分小于（%）	5
		粒度（mesh）	1.2,3,4mm

Claims

1.一种利用木薯茎秆制备活性炭的方法，其特征是工艺步骤为：

⑴取己经自然风干并干燥了的原料木薯茎秆，切成长、宽为2-5cm的小段；用相等质量的氯化钙和碳酸钾混合液浸泡，质量比为木薯茎秆︰混合液=1︰4-10；浸泡温度40℃-55℃，时间为40-50小时；

⑵捞起晾干无滴水后，以3-6℃/min的升温速度，在密闭容器内加热到800-1100℃，使其炭化，炭化时间控制在4-6h；

⑶冷却到室温后，用容积比为20-25%的盐酸溶液浸泡、酸洗3-8h；

⑷取出沥干后，再用去离子水漂洗使其pH值为7；

⑸将得到的物料再烘烤3-5h，温度控制为120-140℃；

⑹冷却至室温，得到颗粒状活性炭。

2.如权利要求1所述的利用木薯茎秆制备活性炭的方法，其特征是原料木薯茎秆自然风干并干燥后，要求达如下质量比指标：水分比≤11%；挥发度≤70%；固定碳≥15%；灰分质量比≤3%。

3.如权利要求1所述的利用木薯茎秆制备活性炭的方法，其特征是在氯化钙和碳酸钾混合液浸泡木薯茎秆的时间内，在第12h和36h时各搅拌一次，每次3-8分钟，搅拌速度为30-60r/min。

4.如权利要求1所述的利用木薯茎秆制备活性炭的方法，其特征是制成的活性炭成品，碘吸附值达到GB/T12496.8-1999的标准要求，亚甲基蓝吸附值达到GB/T12491.10-1999的技术要求。