CN107473216A - 一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,包括如下步骤:1)将废旧轮胎清除掉泥沙和油污,并去除金属、纤维杂物、烘干后,破碎成颗粒;2)将轮胎颗粒放入微波干燥箱中进行热解,收集固态物质,所述的微波功率为400‑800W,热解时间30~60min;3)将收集的固态物质用双氧水处理并进行干燥,得到焦炭;4)将焦炭放入马弗炉中,在氮气气氛下将固态物质加热在800~900℃,保持4~6h后自然降至室温;5)将获得的样品浸渍于硝酸溶液中,再浸渍于氢氧化钾溶液中,获得活性炭。采用本发明技术方案缩短了反应时间,简化了工艺流程,对废旧轮胎橡胶废物再利用,具有一定的经济和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎橡胶再利用技术领域,具体涉及一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法。
背景技术
随着汽车逐渐成为拉动居民消费的第一引擎,中国己经面临废旧轮胎造成的严重环境污染问题。据相关报道,中国成为继美国、日本之后第三个汽车年产超千万辆的国家,成为名副其实的“汽车大国”。然而,与汽车时代一同到来的,还有堆积如山的废旧轮胎。废旧轮胎是固体工业废弃物的一种,随着橡胶工业及汽车工业的发展,大量的废旧轮胎、橡胶制品及边角料不断增多。世界环卫组织统计,世界废旧轮胎积存量己达30亿条,并以每年约10亿条的数字增长。美国每年产生2.7亿条橡胶轮胎,迄今己经有3亿多个橡胶轮胎未做任何处理。我国废旧轮胎年产量己经超过1亿条,并以每年两位数的速度增长。一项统计数字显示,到2020年,我国废旧轮胎产量将达2000万吨。日益加剧的“黑色污染”给我国本已脆弱的生态环境雪上加霜,因此治理废旧轮胎造成的“黑色污染”刻不容缓。废旧轮胎的处理及其回收利用,是世界瞩目的难题。随着汽车工业的迅速发展,废旧轮胎对环境污染的问题日趋严重,已引起人们关注,废旧轮胎很难生物降解,可以选择焚毁或者长期露天堆放,埋在地下会阻碍空气和水的流动,故不适宜填理处理;在地面上堆积如山,占用大量土地,还会因积水而孽生蚊虫和病菌,从而造成环境的严重污染,又是火灾的引发源,如何处理和利用废旧轮胎,已成为急需解决的环境课题。
目前,废旧轮胎的利用主要有以下几种方式:(1)废旧轮胎直接利用;(2)废旧轮胎翻新;(3)废旧轮胎热能利用;(4)橡胶再生;(5)废旧轮胎橡胶粉混合沥青制铺路材料;(6)废旧轮胎热解制碳氢化合物和炭渣。其中废旧轮胎的热分解技术主要包括常压惰性气体热解、真空热解和熔融盐热解,但无论采取哪种方法,都存在处理温度高,加热时间长、产品杂质多等缺陷。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,包括如下步骤:
1) 将废旧轮胎清除掉泥沙和油污,并去除金属、纤维杂物、烘干后,破碎成颗粒;
2)将轮胎颗粒放入微波干燥箱中进行热解,收集固态物质,所述的微波功率为400~800W,热解时间30~60min;
3)将收集的固态物质用双氧水处理并进行干燥,得到焦炭;
4)将焦炭放入马弗炉中,在氮气气氛下将固态物质加热至800~900℃,保持4~6h后自然降至室温;
5)将获得的样品浸渍于硝酸溶液中,再浸渍于氢氧化钾溶液中,获得活性炭。
进一步,所述步骤1)中废旧轮胎颗粒为20~30目。
进一步,所述步骤5)中硝酸溶液和氢氧化钾溶液的浓度均为3~4mol/L。
本发明的有益效果在于:
本发明技术方案用微波法热解废旧轮胎橡胶粉,缩短了反应时间,简化了工艺流程,获得的炭黑通过后续氧化、活化制得活性炭的工艺,可以简便的制备活性炭,对废旧轮胎橡胶废物再利用,具有一定的经济和社会价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,包括如下步骤:
1)将废旧轮胎清除掉泥沙和油污,并去除金属、纤维杂物、烘干后,破碎成颗粒20目;
2)将轮胎颗粒放入微波干燥箱中进行热解,收集固态物质,所述的微波功率为400W,热解时间60min;
3)将收集的固态物质用双氧水处理30min并进行干燥,得到焦炭;
4)将焦炭放入马弗炉中,在氮气气氛下将固态物质加热至800℃,保持6h后自然降至室温;
5)将获得的样品浸渍于3mol/L硝酸溶液中,再浸渍于4mol/L氢氧化钾溶液中,在50℃下恒温4小时。最后,将获得的产物用去离子水洗净,获得活性炭。
实施例2
一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,包括如下步骤:
1)将废旧轮胎清除掉泥沙和油污,并去除金属、纤维杂物、烘干后,破碎成颗粒30目;
2)将轮胎颗粒放入微波干燥箱中进行热解,收集固态物质,所述的微波功率为800W,热解时间30min;
3)将收集的固态物质用双氧水处理45min并进行干燥,得到焦炭;
4)将焦炭放入马弗炉中,在氮气气氛下将固态物质加热至900℃,保持4h后自然降至室温;
5)将获得的样品浸渍于4mol/L硝酸溶液中,再浸渍于3mol/L氢氧化钾溶液中,在40℃下恒温6小时。最后,将获得的产物用去离子水洗净,获得活性炭。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (3)
1.一种利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将废旧轮胎清除掉泥沙和油污,并去除金属、纤维杂物、烘干后,破碎成颗粒;
2)将轮胎颗粒放入微波干燥箱中进行热解,收集固态物质,所述的微波功率为400~800W,热解时间30~60min;
3)将收集的固态物质用双氧水处理并进行干燥,得到焦炭;
4)将焦炭放入马弗炉中,在氮气气氛下将固态物质加热至800~900℃,保持4~6h后自然降至室温;
5)将获得的样品浸渍于硝酸溶液中,再浸渍于氢氧化钾溶液中,获得活性炭。
2.根据权利要求1所述的利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,其特征在于,所述步骤1)中废旧轮胎颗粒为20~30目。
3.根据权利要求1所述的利用废旧轮胎橡胶制备活性炭的方法,其特征在于,所述步骤5)中硝酸溶液和氢氧化钾溶液的浓度均为3~4mol/L。
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