CN103771409A - 一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法 - Google Patents

一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法 Download PDF

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杨龙
王冬戈
刘立雨
任国芬
刘云帆
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Abstract

一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法，包括下列步骤：（1）漂洗：对农作物秸秆采用水进行漂洗，去除黏附物；（2）烘干；（3）粉碎；（4）过筛；（5）炭化：秸秆粉在700℃下无氧炭化8小时；（6）活化：用磷酸活化；（7）水洗；（8）烘干；（9）过筛；（10）成型：将粉状生物质活性炭与羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液混合后，常温下经一定压力压制成直径为1cm、高2cm的圆柱状型块；（11）热处理。本发明解决了农村堆置或就地焚烧农作物秸秆所带来的资源浪费，严重污染环境，破坏农田土壤结构，对工农业生产和交通安全造成极大威胁的难题，将农作物秸秆制备成成型生物质活性炭，被广泛应用于气体运输载体、环境吸附材料、天然气吸附储存材料、储氢材料、制冷吸附剂、催化剂载体、电极材料等许多行业，实现了农作物秸秆资源化利用。

Description

一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法
技术领域
本发明涉及一种农作物秸秆资源化处理的加工工艺,特别涉及一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法。
背景技术
我国作为一个农业大国，农作物秸秆年总产量达7亿t；但因缺乏高效的利用方式，大量农作物秸秆被废弃或就地焚烧，目前实际被资源化利用的仅占30%，这不仅造成资源浪费，而且严重污染环境，破坏农田土壤结构，对工农业生产和交通安全造成很大威胁。近来研究表明，利用生物质废弃物制备的活性炭具有超强的吸附性能。因此，作为农作物资源化利用的一种新途径，利用农作物废弃物制备生物质活性炭材料的炭化技术受到越来越多的关注。然而，通过一般的炭化方法生产出的活性炭均为粉状活性炭，为运输以及使用造成了极大不便，尤其是在水处理后的分离过程；并且极容易造成粉尘污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法。
本发明的技术方案是： 
一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法，包括下列步骤：（1）漂洗：农作物秸秆用水漂洗以去除表面黏附物；（2）烘干：在105℃将漂洗后的秸秆烘干；（3）粉碎：将烘干后的秸秆用粉碎机进行粉碎；（4）过筛：将粉碎后的秸秆过60目筛；（5）炭化：秸秆粉在700℃下无氧炭化8小时；（6）活化：炭化后的秸秆粉加入1mol/L磷酸进行活化；（7）水洗：将活化后的炭粉水洗至中性；（8）烘干：将水洗至中性的炭粉进行烘干；（9）过筛：烘干后的炭粉过60目筛，得到粉状生物质活性炭；（10）成型：将过筛后的粉状生物质活性炭与15%羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液混合后，在室温且压力为65MPa下压制成直径为 1cm、高 2cm的圆柱状型块；（11）热处理：压成型后的生物质活性炭在温度为260℃，时间为90min的热处理后制得成型生物质活性炭。 
本发明解决了农村堆置或就地焚烧农作物秸秆所带来的资源浪费，严重污染环境，破坏农田土壤结构，对工农业生产和交通安全造成极大威胁的难题，将农作物秸秆制备成成型生物质活性炭，被广泛应用于气体运输载体、环境吸附材料、天然气吸附储存材料、储氢材料、制冷吸附剂、催化剂载体、电极材料等许多行业，实现了农作物秸秆资源化利用。
图1是一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的工艺简图。
具体实施方式
一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法，包括下列步骤：
（1）漂洗：农作物秸秆用水漂洗以去除表面黏附物；
（2）烘干：在105℃将漂洗后的秸秆烘干；
（3）粉碎：将烘干后的秸秆用粉碎机进行粉碎；
（4）过筛：将粉碎后的秸秆过60目筛；
（5）炭化：秸秆粉在700℃下无氧炭化8小时；
（6）活化：炭化后的秸秆粉加入1mol/L磷酸进行活化；
（7）水洗：将活化后的炭粉水洗至中性；
（8）烘干：将水洗至中性的炭粉进行烘干；
（9）过筛：烘干后的炭粉过60目筛，得到粉状生物质活性炭；
（10）成型：将过筛后的粉状生物质活性炭与15%羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液混合后，在室温且压力为65MPa下压制成直径为 1cm、高 2cm的圆柱状型块；
（11）热处理：压成型后的生物质活性炭在经过温度为260℃，时间为90min的热处理后制得成型生物质活性炭。

Claims (10)

1.一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法，其特征在于：包括下列步骤：农作物秸秆用水漂洗以去除表面黏附物，105℃烘干；经粉碎、过60目筛；秸秆粉在700℃下无氧炭化8小时，经磷酸活化后，水洗至中性，烘干，过60目筛，得到粉状生物质活性炭。
2.将粉状生物质活性炭与羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液混合后，常温下经一定压力压制成直径为 1cm、高 2cm的圆柱状型块，再进行适当温度下的热处理，制得成型生物质活性炭。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：在农作物秸秆用水漂洗以去除表面黏附物。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：在105℃将漂洗后的秸秆烘干。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：将烘干后的秸秆用粉碎机进行粉碎，然后过60目筛。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：过筛后的秸秆粉在700℃下无氧炭化8小时。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：炭化后的秸秆粉加入1mol/L磷酸进行活化，并用水洗至中性，烘干。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：烘干后的炭化粉过60目筛制成粉状生物质活性炭。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：将过筛后的粉状生物质活性炭与15%羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液混合后，在室温且压力为65MPa下压制成直径为 1cm、高 2cm的圆柱状型块。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：压成型后的生物质活性炭在温度为260℃，时间为90min的热处理后制得成型生物质活性炭。
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