CN103801264B - 一种复合生物质过滤材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合生物质过滤材料，其由以下质量百分含量的材料均匀混合后压制成型制得：70％～80％的生物质颗粒碎料、20％～30％的硅藻土。本案开创性地将生物质材料与天然矿物质材料合二为一，硅藻土中特殊的多孔结构具有极强的吸附能力，且硅藻土中含有的微量金属氧化物在高温下可形成胶体，增加黏性并具有保湿功能；生物质材料来源于生活废材，原料廉价易得，对环境无污染，本案开发的过滤材料既天然环保、成本低廉，又具有优异的吸附性能，同时本品可回收经简单处理后用作锅炉燃料，大大增加了该产品的经济实用性。
Description
技术领域
本发明涉及滤材领域，特别涉及一种取自天然材质的环保无污染的复合生物质过滤材料。
背景技术
目前，随着世界范围内人口老龄化趋势急剧上升，养老、医疗等问题成为社会热点话题。截止到2013年底，中国老龄人口数已超总人口数的15％。随着人口结构趋于老龄化，医疗医药领域得到蓬勃发展，新的医药工厂不断建立，大量新药不断上市，但对于原料药的生产，其本身也属于化工生产的一部分，它会产生一定量的生产垃圾，比如化工生产经常使用的过滤材料：200～400目的硅胶。对这类物质的后处理往往是丢弃，且该类物质由于其性能稳定，吸附力强，不易回收再利用。
生物质能源是一类环保无污染的清洁能源。现如今，人们对生物质能源的利用还不多，在绝大多数情况下，我们仅将生物质能源当成一种燃料进行燃烧以获取一定的热能。可利用的生物质能源主要是林业“三剩物”(木材加工剩余物、森林采伐剩余物、造材剩余物)、各种木质下脚料、木质废弃物、农作物秸秆、以及灌木等。生物质本身也是一类含微孔结构的天然材质，其同时也是一种优良的过滤材料，生物质中的多孔或微孔结构具有较高的吸附能力。如何对生物质能源进行最大化的利用一直是当下人们十分感兴趣的热点难题。
发明内容
针对上述提及的几点问题，本案开发了一种复合生物质过滤材料，其开创性地将生物质材料与天然矿物质材料合二为一，其开发的过滤材料既天然环保，又具有优异的吸附性能，同时本品可回收经简单处理后用作锅炉燃料，大大增加了本品的经济实用性。
本发明的技术方案概述如下：
一种复合生物质过滤材料，其由以下质量百分含量的材料均匀混合后压制成型制得：
生物质颗粒碎料70％～80％；
硅藻土20％～30％；
其中，所述生物质颗粒碎料由以下方法制得：将生物质原料烘干至含水率为15wt％～20wt％、并粉碎至生物质原料的粒径在3mm～5mm之间，随后浸于石油醚中2小时，取出并继续将该生物质原料烘干至含水率小于10wt％，并再次粉碎至生物质原料的粒径小于1.5mm，得到生物质颗粒碎料；
所述硅藻土在与所述生物质颗粒碎料混合前还经过以下处理：将硅藻土置于石油醚中浸泡1小时，随后取出并再次浸于无水乙醇中超声10分钟，最后取出、烘干。
优选的是，所述的复合生物质过滤材料，所述生物质原料选自木质下脚料、木质废弃品、木材加工所产生的木屑、小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花杆、稻秆、豆秆、花生壳或其组合。
优选的是，所述的复合生物质过滤材料，压制成型时的反应温度为80～120℃。
本发明的有益效果是：开创性地将生物质材料与天然矿物质材料合二为一，硅藻土中特殊的多孔结构具有极强的吸附能力，且硅藻土中含有的微量金属氧化物在高温下可形成胶体，增加黏性并具有保湿功能；生物质材料来源于生活废材，原料廉价易得，对环境无污染，本案开发的过滤材料既天然环保、成本低廉，又具有优异的吸附性能，同时本品可回收经简单处理后用作锅炉燃料，大大增加了该产品的经济实用性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
一种复合生物质过滤材料，其由以下质量百分含量的材料均匀混合后在80～120℃下压制成型：70％～80％的生物质颗粒碎料、20％～30％的硅藻土；
其中，生物质颗粒碎料由以下方法制得：将生物质原料烘干至含水率为15wt％～20wt％、并粉碎至生物质原料的粒径在3mm～5mm之间，随后浸于石油醚中2小时，取出并继续将该生物质原料烘干至含水率小于10wt％，并再次粉碎至生物质原料的粒径小于1.5mm，得到生物质颗粒碎料；烘箱温度在90～110℃。第一次粉碎由于原料含水量高，粉碎不彻底，将一次粉碎后的碎料进行再次烘干后，可有效将原料粉碎至所需粒径要求。将碎料浸泡于石油醚中是为了去除碎料中的一些天然色素及有机成分，以保证这些易溶于有机溶剂的成分在过滤时不被带走，从而保证了滤液母液的纯净。
生物质原料选自木质下脚料、木质废弃品、木材加工所产生的木屑、小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花杆、稻秆、豆秆、花生壳或其组合。
硅藻土在与生物质颗粒碎料混合前还经过以下处理：将硅藻土置于石油醚中浸泡1小时，随后取出并再次浸于无水乙醇中超声10分钟，最后取出、烘干。硅藻土浸泡于石油醚的原因同生物质颗粒碎料，而在无水乙醇中超声10分钟是由于硅藻土中吸附在其微孔表面的易溶于有机溶剂的杂质太多，仅靠浸泡难以除尽。
本品需在高温下压制成型，生物质颗粒碎料中含木素组分，其在高温下具有一定的黏性，而硅藻土中含有的微量金属氧化物在高温下可形成胶体，具有黏性和保湿功能。
该复合生物质过滤材料颗粒度均匀，吸附效果显著，可用于医药化工生产中大批次反应的过滤环节；在达到相同的过滤效果下，与200～400目的硅胶相比，该复合生物质过滤材料的用量略大，大约是硅胶的1.5～2倍。使用过的过滤材料经简单刮除、冲洗，晾干后可用作大型锅炉的固体燃料。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (1)
1.一种复合生物质过滤材料，其特征在于，其由以下质量百分含量的材料均匀混合后压制成型制得：
生物质颗粒碎料70％～80％；
硅藻土20％～30％；
其中，所述生物质颗粒碎料由以下方法制得：将生物质原料烘干至含水率为15wt％～20wt％、并粉碎至生物质原料的粒径在3mm～5mm之间，随后浸于石油醚中2小时，取出并继续将该生物质原料烘干至含水率小于10wt％，并再次粉碎至生物质原料的粒径小于1.5mm，得到生物质颗粒碎料；
所述硅藻土在与所述生物质颗粒碎料混合前还经过以下处理：将硅藻土置于石油醚中浸泡1小时，随后取出并再次浸于无水乙醇中超声10分钟，最后取出、烘干；
所述生物质原料选自木质下脚料、木质废弃品、木材加工所产生的木屑、小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花杆、稻秆、豆秆、花生壳或其组合；
压制成型时的反应温度为80～120℃。
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