CN104787764A - 用黄芪废渣制备活性炭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用黄芪废渣制备活性炭的方法。其特点是,包括如下步骤:(1)黄芪废渣预处理:将黄芪废渣原料洗净、烘干、粉碎,过40目筛,备用;(2)氢氧化钾溶液浸渍:将预处理后的黄芪废渣,用质量浓度为30%~饱和的氢氧化钾溶液在室温下浸渍至少24h,其浸渍比为1:3-1:12;(3)一步炭化:将浸渍好的黄芪废渣放入加热炉中;(4)酸洗、水洗:将得到的碳化物冷却至室温,用盐酸溶液酸洗后,用蒸馏水洗涤;(5)干燥、研磨:将得到的产物烘干,研磨后,即得。本发明方法以黄芪废渣为原料,采用化学活化法将其制备成活性炭,减少坏境污染,拓宽活性炭生产的原料来源,为中药渣的资源化利用开辟新途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种用黄芪废渣制备活性炭的方法。
背景技术
活性炭是一种具有特殊微晶结构、发达孔隙结构、巨大比表面积和较强吸附能力的含碳材料,广泛应用于各种行业。而由煤炭、木材等为原料制备的活性炭成本过高,限制了其使用,因此,拓宽活性炭的原料来源成为研究活性炭的新趋势。我国作为中药生产大国,每年产生大量的中药渣,其常见资源化途径是用作肥料、饲料和生产食用菌的原材料,经济附加值较低。
由于中药药渣含有大量的粗纤维、粗脂肪、淀粉、多糖、蛋白、氨基酸及微量元素等,且含碳量较高,这些正是制备活性炭的最好原料,具有很大的开发价值。因此,以中药渣为原料,将其制备成活性炭,不仅可以提高中药渣自身附加值,减少坏境污染,同时也拓宽活性炭生产的原料来源,为中药渣的资源化利用开辟了新途径。基于此,本发明以黄芪药渣为原料,确定适宜的制备工艺条件来制成性能优良的活性炭。
发明内容
本发明的目的是提供一种用黄芪废渣制备活性炭的方法,能够拓宽活性炭生产的原料来源,为中药渣的资源化利用开辟新途径。
一种用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特别之处在于,包括如下步骤:
(1)黄芪废渣预处理:
将黄芪废渣原料洗净、烘干、粉碎,过40目筛,备用;
(2)氢氧化钾溶液浸渍:
将预处理后的黄芪废渣,用质量浓度为30%~饱和的氢氧化钾溶液在室温下浸渍至少24h,其浸渍比即黄芪废渣质量:氢氧化钾溶液体积为1:3-1:12;
(3)一步炭化:
将浸渍好的黄芪废渣放入加热炉中,升温至400-900℃,进行一步炭化,炭化活化时间为15-90min;
(4)酸洗、水洗:
将得到的碳化物冷却至室温,用盐酸溶液酸洗后,用蒸馏水洗涤,直至pH值在中性范围;
(5)干燥、研磨:
将得到的产物烘干,研磨后,即得活性炭成品。
步骤(1)中烘干具体是指在80℃下干燥12h。
步骤(3)中加热炉采用马弗炉。
步骤(4)中中性范围是指pH值为6~7。
步骤(4)中采用0.1mol/L的盐酸溶液。
步骤(5)中研磨后过40目筛。
本发明方法以黄芪废渣为原料,采用化学活化法将其制备成活性炭,减少坏境污染,拓宽活性炭生产的原料来源,为中药渣的资源化利用开辟新途径。本发明方法以中药渣为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭不仅可利用这些含碳废弃物,又可解决环境污染问题,同时也拓宽了活性炭生产的原料来源。
具体实施方式
实施例1:
1、黄芪废渣的预处理:
将药厂以水提黄芪多糖后的黄芪废渣原料洗净、80℃下干燥12h、粉碎,过40目筛(以消除粒径对实验结果的影响),装瓶备用;
2、活性炭的制备:
(1)称取10g粉碎好的黄芪废渣原料,加入100ml饱和氢氧化钾溶液,充分搅拌混匀,于室温下浸渍24h;
(2)将浸渍好的料液放入马弗炉中,从室温以10℃/min的升温速率升至750℃的活化温度,然后恒温活化45min;
(3)将活化好的样品从马弗炉中取出,冷却至室温后,用0.1mol/L的盐酸浸泡30min后,再用蒸馏水反复洗涤,直至pH值在6~7范围;
(4)将洗涤好的样品放入110℃电热鼓风干燥箱中,干燥12h,在干燥器中冷却后,称产品的重量;留待备用。
本发明方法以黄芪废渣为原料,单因素实验为基础,采用碱金属氢氧化物活化法制备活性炭,考察了活化剂的浓度(30%、50%、70%、80%及饱和溶液),原材料与活化剂的配比(1:3、1:5、1:8、1:10及1:12),活化温度(400、600、700、800及900℃)和活化时间(15、30、45、60及90min)等因素对活性炭的影响,最终确立了制备活性炭最佳的工艺方法和工艺条件。
通过氢氧化钾溶液浸渍法获得最佳工艺条件为:料液比为1:10、活化温度为750℃、活化时间为45min、氢氧化钾质量分数为饱和溶液。按GB/T7702.7-2008规定的方法,测得本条件下制备活性炭产品的碘值及亚甲基蓝值分别为856mg/g、118.54mg/g,表明其具有较好的吸附能力。
Claims (6)
1.一种用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)黄芪废渣预处理:
将黄芪废渣原料洗净、烘干、粉碎,过40目筛,备用;
(2)氢氧化钾溶液浸渍:
将预处理后的黄芪废渣,用质量浓度为30%~饱和的氢氧化钾溶液在室温下浸渍至少24h,其浸渍比即黄芪废渣质量:氢氧化钾溶液体积为1:3-1:12;
(3)一步炭化:
将浸渍好的黄芪废渣放入加热炉中,升温至400-900℃,进行一步炭化,炭化活化时间为15-90min;
(4)酸洗、水洗:
将得到的碳化物冷却至室温,用盐酸溶液酸洗后,用蒸馏水洗涤,直至pH值在中性范围;
(5)干燥、研磨:
将得到的产物烘干,研磨后,即得活性炭成品。
2.如权利要求1所述的用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特征在于:步骤(1)中烘干具体是指在80℃下干燥12h。
3.如权利要求1所述的用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特征在于:步骤(3)中加热炉采用马弗炉。
4.如权利要求1所述的用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特征在于:步骤(4)中中性范围是指pH值为6~7。
5.如权利要求1所述的用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特征在于:步骤(4)中采用0.1mol/L的盐酸溶液。
6.如权利要求1所述的用黄芪废渣制备活性炭的方法,其特征在于:步骤(5)中研磨后过40目筛。
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