CN104098096B - 一种竹炭的活化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:35～45:1.5～3.5，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为80目～120目；第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的9％～14％时，取出竹炭，得到改性竹炭；第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于900℃～1100℃水蒸汽中，活化处理25min～95min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。本发明是一种易于实现、操作方便、生产成本低的竹炭的活化方法。

Description

一种竹炭的活化方法
技术领域
本发明涉及一种竹炭的活化方法，具体地说，涉及一种淀粉混合粉末活化竹炭的方法。
背景技术
活性炭是一种具有发达孔隙结构、巨大比表面积和优良吸附性能的炭材料,在各行各业具有广泛而重要的用途。随着国民经济的发展,许多领域对活性炭的性能提出了更高的要求,从而进一步促进了活性炭在原料、生产工艺及性能等方面的发展。活性炭的制备是一个受多因素影响和制约的复杂工艺过程,其原料及活化处理工艺的不同均会对活性炭的性能产生显著影响。
制备性能优良的活性炭的原料非常丰富。一般来说,只要是富碳的物质均可作为制备活性炭的原料,主要可分为两大类:植物类和矿物类。植物类有:木材、竹材、椰壳、胡桃壳、杏核、橄榄核、稻壳等；矿物类有:沥青、无烟煤、石油焦等。此外,将合成树脂、废旧轮胎、牲畜粪肥、煤焦油、米糠等进行适当处理也可生产出具有一定吸附能力的活性炭。目前已经形成物理活化、化学活化两大类活化方法。
竹材作为一种天然材料，有特殊的微观孔隙构造，经炭化制备的竹炭材料由于具有来源丰富、收率高、组织结构致密、空隙主要由大孔组成、加工成本低等特点，已广泛用作水质净化材料、空气净化与湿度调节材料、保鲜材料、电煤脱硫、化妆品和食品等材料。研究和开发特殊功能的竹炭材料对于利用我国丰富的可再生资源，开发高性能、高附加值的竹材资源相关产品具有重要意义。
而目前绝大部分竹炭活化方法，吸附性能不高，附加值低，不利于竹林产业的可持续发展。在全面分析《高效吸附CO2的松子壳基活性炭的制备方法》(申请号：201310113189.0)、《一种利用富勒烯烟灰萃余物制备活性炭的方法》(申请号：2011104364094)等2600多项发明专利的基础上，本发明申请人对竹材热裂解规律进行系统研究，发现了竹炭可继续扩孔、缩口规律，研制出的竹质活性炭碘吸附值≥300mg/g，耐磨强度≥85，硫容≥30mg/g，为废气、废水治理、保障环境安全提供了技术支撑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现、操作方便、生产成本低的竹炭的活化方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:35～45:1.5～3.5，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为80目～120目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的9％～14％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于900℃～1100℃水蒸汽中，活化处理25min～95min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
采用上述技术方案的竹炭的活化方法，易于实现，操作方便，生产成本低。本发明是利用竹炭吸附淀粉于毛细管孔口，在高温水蒸汽中，毛细管孔径继续扩大，孔口的淀粉炭化后粘附毛细管口边沿部分，从而使研制出的活性竹炭，孔口小，孔肚大，吸附性强，吸附量大，为废气、污水治理、保障环境安全提供了物质技术支撑。
综上所述，本发明是一种易于实现、操作方便、生产成本低的竹炭的活化方法。
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。
实施例1：
一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:35:1.5，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为80目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的9％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于900℃水蒸汽中，活化处理95min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
实施例2：
一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:40:3.0，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为100目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的10％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于980℃水蒸汽中，活化处理50min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
实施例3：
一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:45:2.5，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为110目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的12％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于1100℃水蒸汽中，活化处理60min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
实施例4：
一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:38:3.5，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为120目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的14％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于1000℃水蒸汽中，活化处理95min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
实施例5：
一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:42:2.8，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为110目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的12％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于1100℃水蒸汽中，活化处理60min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
实施例6：
一种竹炭的活化方法，是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:44:3.2，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为120目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的14％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于1000℃水蒸汽中，活化处理95min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。

Claims (1)

1.一种竹炭的活化方法，其特征是：是由以下三个步骤组成：
第一步是淀粉末制备，按照质量比m玉米淀粉:m土豆淀粉:m莲藕淀粉＝100:35～45:1.5～3.5，将玉米淀粉、土豆淀粉、莲藕淀粉进行均匀混合，制得淀粉末粒径为80目～120目；
第二步是改性竹炭制备，在淀粉末雾化空气中，竹炭吸附淀粉末，在淀粉吸附量达竹炭吸附饱和量的9％～14％时，取出竹炭，得到改性竹炭；其中竹炭为以竹材为原料制备的竹质炭；
第三步是竹炭活化，将改性竹炭置于900℃～1100℃水蒸汽中，活化处理25min～95min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到竹活性炭。
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