CN105967183A - 利用中药渣制备活性炭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用中药渣制备活性炭的方法，包括：步骤一、首先将中药渣置于盐水中浸泡12～20h，之后置于乙醇溶液中浸泡5～9h，再置于水中浸泡12h之后，最后将中药渣烘干至水分含量低于5％(w/w)；步骤二、将中药渣粉碎为中药渣粉，之后将中药渣粉浸泡于磷酸中，超声粉碎30分钟；步骤三、将中药渣粉与造孔剂混合均匀得到混合体，之后将混合体捏合0.1～2h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；步骤四、将等离子水在加压条件20～40MPa下预热至350～380℃，之后再将等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；步骤五、使炭化料和等离子发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用中药渣制备活性炭的方法。
背景技术
近年来，我国中医药事业发展迅速，每年的中药渣的排放量达到上千万吨，一般采用焚烧、填埋或者堆放等方式来处理中药渣。不仅需要投入大量的资料，而且也造成了资源的浪费和环境的污染。
活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。广泛应用于各行各业中。近年来，用于家庭中吸附异味或有害气体等的情况也越来越多。活性炭的制备一般以木材、煤炭或者废旧轮胎等为原料，制备工艺较复杂，成本也较高，且存在一定程度的环境污染。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种利用中药渣制备活性炭的方法。
本发明提供的技术方案为：
一种利用中药渣制备活性炭的方法，包括：
步骤一、首先将中药渣置于质量体积比为5％～10％的盐水中浸泡12～20h，之后置于体积浓度为30％～60％的乙醇溶液中浸泡5～9h，再然后置于水中浸泡12h之后，最后将所述中药渣烘干至水分含量低于5％(w/w)；
步骤二、将步骤一中得到的中药渣粉碎为粒径小于100目的中药渣粉，之后将所述中药渣粉浸泡于质量浓度为30％的磷酸中，超声粉碎30分钟；
步骤三、将经过步骤二处理过的中药渣粉与造孔剂按照质量比4～10∶1混合均匀得到混合体，之后将所述混合体于温度150～250℃下捏合0.1～2h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；
步骤四、将等离子水在加压条件20～40MPa下预热至350～380℃，之后再将所述等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；
步骤五、在压力20～40MPa下和温度600～800℃的条件下，使所述炭化料和等离子水发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
优选的是，所述的利用中药渣制备活性炭的方法中，所述步骤一中，所述盐水与所述中药渣的体积比为10～15∶1，所述乙醇溶液与所述中药渣的体积比为8～10∶1，所述水与所述中药渣的体积比为5∶1。
优选的是，所述的利用中药渣制备活性炭的方法中，所述步骤三中，所述造孔剂为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇或纤维素。
优选的是，所述的利用中药渣制备活性炭的方法中，所述混合体中还包括无机粘结剂，所述无机粘结剂占所述中药渣粉重量的0.1％～0.2％。
优选的是，所述的利用中药渣制备活性炭的方法中，所述无机粘结剂包括硅胶和磷酸二氢铝。
优选的是，所述的利用中药渣制备活性炭的方法中，所述步骤四中，所述等离子水与所述炭化料的质量比为1∶2～3。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明首先利用盐水、乙醇溶液和水依次浸泡中药渣，使其中的残余药性成分去除，之后再将该中药渣经粉碎、捏合、炭化和活化反应制成活性炭，制作步骤简单、能耗低；
本发明制得的活性炭具有较高的中孔率和较高的强度；
本发明变废为宝，对环境友好
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种利用中药渣制备活性炭的方法，包括：
步骤一、首先将中药渣置于质量体积比为5％～10％的盐水中浸泡12～20h，之后置于体积浓度为30％～60％的乙醇溶液中浸泡5～9h，再然后置于水中浸泡12h之后，最后将所述中药渣烘干至水分含量低于5％(w/w)；以将中药渣中的残余药性成分去除。
步骤二、将步骤一中得到的中药渣粉碎为粒径小于100目的中药渣粉，之后将所述中药渣粉浸泡于质量浓度为30％的磷酸中，超声粉碎30分钟；
步骤三、将经过步骤二处理过的中药渣粉与造孔剂按照质量比4～10∶1混合均匀得到混合体，所述混合体中还包括无机粘结剂，所述无机粘结剂占所述中药渣粉重量的0.1％～0.2％之后将所述混合体于温度150～250℃下捏合0.1～2h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；捏合能够使得中药渣粉的结构发生变化，以利于活性炭的形成。
步骤四、将等离子水在加压条件20～40MPa下预热至350～380℃，之后再将所述等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；
步骤五、在压力20～40MPa下和温度600～800℃的条件下，使所述炭化料和等离子水发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一中，所述盐水与所述中药渣的体积比为10～15∶1，所述乙醇溶液与所述中药渣的体积比为8～10∶1，所述水与所述中药渣的体积比为5∶1。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤三中，所述造孔剂为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇或纤维素。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述混合体中还包括无机粘结剂，所述无机粘结剂占所述中药渣粉重量的0.1％～0.2％。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述无机粘结剂包括硅胶和磷酸二氢铝。
在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述等离子水与所述炭化料的质量比为1∶2～3。
实施例1
一种利用中药渣制备活性炭的方法，包括：
步骤一、首先将中药渣置于质量体积比为5％的盐水中浸泡12h，之后置于体积浓度为30％的乙醇溶液中浸泡5h，再然后置于水中浸泡12h之后，最后将所述中药渣烘干至水分含量低于5％；所述盐水与所述中药渣的体积比为10∶1，所述乙醇溶液与所述中药渣的体积比为8∶1，所述水与所述中药渣的体积比为5∶1。
步骤二、将步骤一中得到的中药渣粉碎为粒径小于100目的中药渣粉，之后将所述中药渣粉浸泡于质量浓度为30％的磷酸中，超声粉碎30分钟；
步骤三、将经过步骤二处理过的中药渣粉与造孔剂聚乙烯醇缩丁醛按照质量比4∶1混合均匀得到混合体，所述混合体中还包括无机粘结剂，所述无机粘结剂占所述中药渣粉重量的0.1％，所述无机粘结剂包括硅胶和磷酸二氢铝，之后将所述混合体于温度150℃下捏合0.1h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；
步骤四、将等离子水在加压条件20MPa下预热至350℃，之后再将所述等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；所述等离子水与所述炭化料的质量比为1∶2。
步骤五、在压力20MPa下和温度600℃的条件下，使所述炭化料和所述等离子水发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
实施例2
一种利用中药渣制备活性炭的方法，包括：
步骤一、首先将中药渣置于质量体积比为10％的盐水中浸泡20h，之后置于体积浓度为60％的乙醇溶液中浸泡9h，再然后置于水中浸泡12h之后，最后将所述中药渣烘干至水分含量低于5％(w/w)；所述盐水与所述中药渣的体积比为15∶1，所述乙醇溶液与所述中药渣的体积比为10∶1，所述水与所述中药渣的体积比为5∶1。
步骤二、将步骤一中得到的中药渣粉碎为粒径小于100目的中药渣粉，之后将所述中药渣粉浸泡于质量浓度为30％的磷酸中，超声粉碎30分钟；
步骤三、将经过步骤二处理过的中药渣粉与造孔剂聚乙二醇按照质量比10∶1混合均匀得到混合体，所述混合体中还包括无机粘结剂，所述无机粘结剂占所述中药渣粉重量的0.2％，之后将所述混合体于温度250℃下捏合2h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；
步骤四、将等离子水在加压条件40MPa下预热至380℃，之后再将所述等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；所述等离子水与所述炭化料的质量比为1∶3。
步骤五、在压力40MPa下和温度800℃的条件下，使所述炭化料和所述等离子水发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
实施例3
一种利用中药渣制备活性炭的方法，包括：
步骤一、首先将中药渣置于质量体积比为8％的盐水中浸泡16h，之后置于体积浓度为45％的乙醇溶液中浸泡7h，再然后置于水中浸泡12h之后，最后将所述中药渣烘干至水分含量低于5％(w/w)；所述盐水与所述中药渣的体积比为12∶1，所述乙醇溶液与所述中药渣的体积比为9∶1，所述水与所述中药渣的体积比为5∶1。
步骤二、将步骤一中得到的中药渣粉碎为粒径小于100目的中药渣粉，之后将所述中药渣粉浸泡于质量浓度为30％的磷酸中，超声粉碎30分钟；
步骤三、将经过步骤二处理过的中药渣粉与造孔剂纤维素按照质量比7∶1混合均匀得到混合体，之后将所述混合体于温度200℃下捏合1h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；
步骤四、将等离子水在加压条件30MPa下预热至3750℃，之后再将所述等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；
步骤五、在压力20～40MPa下和温度600～800℃的条件下，使所述炭化料和所述等离子水发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的活性炭制备方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
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和这里示出与描述的实施例。
Claims (6)
1.一种利用中药渣制备活性炭的方法，其特征在于，包括：
步骤一、首先将中药渣置于质量体积比为5％～10％的盐水中浸泡12～20h，之后置于体积浓度为30％～60％的乙醇溶液中浸泡5～9h，再然后置于水中浸泡12h之后，最后将所述中药渣烘干至水分含量低于5％(w/w)；
步骤二、将步骤一中得到的中药渣粉碎为粒径小于100目的中药渣粉，之后将所述中药渣粉浸泡于质量浓度为30％的磷酸中，超声粉碎30分钟；
步骤三、将经过步骤二处理过的中药渣粉与造孔剂按照质量比4～10∶1混合均匀得到混合体，之后将所述混合体于温度150～250℃下捏合0.1～2h以得到混合泥，再将混合泥置于加热炉中加热炭化得到炭化料；
步骤四、将等离子水在加压条件20～40MPa下预热至350～380℃，之后再将所述等离子水推动至获得了炭化料的加热炉中；
步骤五、在压力20～40MPa下和温度600～800℃的条件下，使所述炭化料和所述等离子发生活化反应0.5h以上，即得到活性炭。
2.如权利要求1所述的利用中药渣制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述盐水与所述中药渣的体积比为10～15∶1，所述乙醇溶液与所述中药渣的体积比为8～10∶1，所述水与所述中药渣的体积比为5∶1。
3.如权利要求1所述的利用中药渣制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤三中，所述造孔剂为聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇或纤维素。
4.如权利要求1所述的利用中药渣制备活性炭的方法，其特征在于，所述混合体中还包括无机粘结剂，所述无机粘结剂占所述中药渣粉重量的0.1％～0.2％。
5.如权利要求4所述的利用中药渣制备活性炭的方法，其特征在于，所述无机粘结剂包括硅胶和磷酸二氢铝。
6.如权利要求1所述的利用中药渣制备活性炭的方法，其特征在于，所述步骤四中，所述等离子水与所述炭化料的质量比为1∶2～3。
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