CN104528714A - 一种松籽壳活性炭的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于资源再利用技术领域，特别涉及一种利用废弃资源松籽壳制备活性炭的方法。该方法包括先将松籽壳用草木灰水浸泡清洗干净、晾干，然后与木材锯末混合均匀，粉碎至100-200目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为60-80％，木材锯末的质量百分数为20-40％；再将混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在300-550℃下炭化处理30-150min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。该方法工艺简单，环保，能制备得到成型的松籽壳活性炭，易于工业生产。

Description

一种松籽壳活性炭的制备方法
技术领域
本发明属于资源再利用技术领域，特别涉及一种利用废弃资源松籽壳制备活性炭的方法。
背景技术
松籽为名贵树种红松的种子，松籽壳作为松籽加工的主要副产品之一，占松籽质量的40％左右。我国每年大约生产出松籽壳500万t,其产地主要在东北三省。目前，我国松籽壳利用水平较低，除了少部分会用来提取松籽壳多糖和松籽壳色素，在许多松籽加工企业,松籽壳主要用做燃料。由于其在燃烧时放出大量的浓烟以及热值较低,国家已禁止其作为燃料使用。如作为废弃物,既严重污染环境,也是一种资源浪费。如何综合利用松籽壳,提高附加值,保护环境,已成为业内人士所关注的问题。活性炭最大的特点是具有发达孔隙结构和很大的比表面积,广泛的应用于化工、食品、制药、环保等多个领域。我国是活性炭生产大国,产量位居世界首位。近几年来,活性炭用量迅速增加,其生产原料不足的问题日益显现出来,而松籽壳是一种资源丰富且分布较集中的可再生资源,因此开展以松籽壳为原料制备活性炭的研究具有重要的现实意义。由于松籽壳质地坚硬，制备活性炭时不易挤压成型，以松籽壳为原料制备的活性炭大多为粉末状，粉末状的活性炭给人们的使用、运输带来不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种松籽壳活性炭的制备方法，该方法工艺简单，环保，能制备得到成型的松籽壳活性炭。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种松籽壳活性炭的制备方法，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡10-18小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为2-4ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为1-3：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至100-200目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为60-80％，木材锯末的质量百分数为20-40％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在300-550℃下炭化处理30-150min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
本发明的方法中，先采用草木灰浸泡清洗是为了去除松籽壳表面的脂质，一可以避免炭化过程中出现过多浓烟，污染环境，对制炭操作人员造成伤害，二是松籽壳表面的脂质去除后能够更好的与木材锯末紧密连接，更易挤压成型。
进一步，所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，所述步骤(1)中，所述步骤(1)中，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为2：1。
进一步，所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，所述步骤(2)中，将松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至160-200目得混合物料。
进一步，所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，所述步骤(2)中，所述松籽壳质量百分数为70％，木材锯末的质量百分数为30％。
进一步，所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，所述步骤(3)中，在400-500℃下炭化处理90-120min。
本发明的有益效果在于：本发明提供的松籽壳活性炭的制备方法，该方法中，首先采用草木灰浸泡清洗是为了去除松籽壳表面的脂质，一是可以避免炭化过程中出现过多浓烟，污染环境，对制炭操作人员造成伤害，二是松籽壳表面的脂质去除后能够更好的与木材锯末紧密连接，更易挤压成型；其次，本发明的方法中，采用松籽壳与木材锯末按照一定的比例混合，能制备得到成型的松籽壳活性炭。另外，该方法操作简单，易于工业生产。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的松籽壳由黑龙江东宁县翔英炭业有限公司提供。
本发明所述草木灰是木质燃料(如稻草秸秆、小麦秸秆、棉花杆等)燃烧后形成的灰肥，是一种质地疏松的热性速效肥。
实施例1
一种松籽壳活性炭的制备方法，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡15小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为4ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为2：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至200目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为70％，木材锯末的质量百分数为30％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在500℃下炭化处理120min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
实施例2
一种松籽壳活性炭的制备方法，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡10小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为2ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为1：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至160目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为75％，木材锯末的质量百分数为25％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在400℃下炭化处理90min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
实施例3
一种松籽壳活性炭的制备方法，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡12小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为3ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为3：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至100目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为60％，木材锯末的质量百分数为40％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在300℃下炭化处理150min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
实施例4
一种松籽壳活性炭的制备方法，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡18小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为3ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为1：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至200目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为80％，木材锯末的质量百分数为20％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在550℃下炭化处理90min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
实施例5
一种松籽壳活性炭的制备方法，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡16小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为4ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为2：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至100目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为80％，木材锯末的质量百分数为20％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在500℃下炭化处理30min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
试验例 活性炭性能的测定
取实施例1-5制备的活性炭，可通过考察碘吸附值与亚甲基蓝吸附值来评价其质量，松籽壳活性炭的碘吸附值与亚甲基蓝吸附值的测定方法依照国家标准《木质活性炭试验方法》GB/T12496.1～12496.22-1999进行，结果如表1所示。
碘吸附值(mg/g) 亚甲基蓝吸附值(ml/g)
实施例1 1189 165
实施例2 1080 150
实施例3 1059 155
实施例4 1108 135
实施例5 890 124
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种松籽壳活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下进行的步骤：
(1)将松籽壳放入草木灰水中浸泡10-18小时，然后清洗干净、晾干；所述草木灰水与所述松籽壳的体积质量比为2-4ml：1g，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为1-3：1；
(2)取步骤(1)中晾干的松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至100-200目得混合物料；所述松籽壳质量百分数为60-80％，木材锯末的质量百分数为20-40％；
(3)将步骤(2)所得的混合物料的含水量控制在5-10％，送入制棒成型挤压机进行挤压成型，制棒成型挤压机内的加热温度不低于200℃，得到规格尺寸的炭棒，然后送入炭化炉内，在300-550℃下炭化处理30-150min，取出自然冷却，得松籽壳活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述草木灰水中草木灰与所述松籽壳的质量比为2：1。
3.根据权利要求1所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将松籽壳与木材锯末混合均匀，粉碎至160-200目得混合物料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述松籽壳质量百分数为70％，木材锯末的质量百分数为30％。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种松籽壳活性炭的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在400-500℃下炭化处理90-120min。
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