CN108439404A - 一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用 - Google Patents
一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108439404A CN108439404A CN201810662715.1A CN201810662715A CN108439404A CN 108439404 A CN108439404 A CN 108439404A CN 201810662715 A CN201810662715 A CN 201810662715A CN 108439404 A CN108439404 A CN 108439404A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tea grounds
- activated carbon
- potassium carbonate
- carbon based
- grounds activated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/342—Preparation characterised by non-gaseous activating agents
- C01B32/348—Metallic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28011—Other properties, e.g. density, crush strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/318—Preparation characterised by the starting materials
- C01B32/324—Preparation characterised by the starting materials from waste materials, e.g. tyres or spent sulfite pulp liquor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用,采用碳酸钾作为活化剂,首先对茶渣进行烘干、粉碎以及烘干至恒重的预处理操作;其次与碳酸钾活化剂混合均匀后浸渍,接下来对其进行炭化活化、抽滤、洗涤和干燥等后处理操作,得到茶渣活性炭;制备工艺流程简单,操作方便,制备的活性炭表面有发达的空隙结构,表面光滑,孔形状为排列整齐的蜂窝状结构,作为吸附剂的碘吸附值达到931.93mg·g‑1,接近于国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准1000mg·g‑1。
Description
技术领域
本发明属于产品加工废弃物再利用领域,具体涉及一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用。
背景技术
近几年,我国茶饮消费市场的发展迅速,且茶饮种类丰富多彩,以每年30%的速度增长。如何将废弃茶渣资源化再利用,进一步提升茶叶的经济效益,成为茶产业界关注的焦点。茶叶网状结构、多孔、表面积较大,广泛应用甲醛等气体吸附。且茶叶中含有大量多酚类物质,具有活性羟基,可使多种重金属离子沉淀或使金属离子吸附其上。以此为基础拓展其加工茶渣的功能,经工艺加工之后茶渣中仍有大量有机质、木质纤维素类物质,是较好的生物炭原料。由生物炭活化或表面改性,所得到的活性炭比一般传统活性炭具有更高的应用能力。将其应用于饮料茶生产企业生产的废渣再利用处理,可以减少资源浪费和环境污染。所得到的新型吸附剂可用于水体净化、空气净化等方面,实现饮料茶渣资源化利用,保护环境的目的。因此有必对茶渣进行废弃物再利用的研究。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法,简单易操作;本发明的目的之二在于提供一种茶渣活性炭,具有大的比表面积;本发明的目的之三在于提供由碳酸钾法制备得到的茶渣活性炭的作为吸附剂的应用,具有较高的碘吸附值。
为实现上述发明目的,本发明提供如下技术方案:
1、一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,采用碳酸钾作为活化剂。
优选的,所述方法包括以下步骤:
(1)预处理:将茶渣烘干、粉碎后放入鼓风干燥箱中烘至恒重;
(2)浸渍处理:将碳酸钾活化剂与预处理后的茶渣以1:1~2.5的质量比混合,搅拌均匀,18~25℃下浸渍8~14h;
(3)炭化活化:将(2)中浸渍了碳酸钾活化剂的茶渣放入坩埚后移至炭化炉中,以10℃/min的升温速率升温至450~700℃进行炭化活化,1~2.5h后取出冷却至室温;
(4)洗涤及干燥:将(3)中炭化活化的产物倒入甲醇中混合均匀,抽滤,用体积比为1:9的甲醇与水组成的甲醇水溶液反复冲洗抽滤得到的固体至洗液的pH为6~8,将固体干燥、粉碎得到茶渣活性炭,放入干燥器内备用。
优选的,步骤(1)所述茶渣来源于饮料茶生产过程中的末端废弃物。
优选的,步骤(1)所述粉碎的程度为能够通过40目的筛网。
优选的,步骤(1)所述鼓风干燥箱的温度为60℃。
优选的,步骤(4)所述干燥的温度为100℃。
优选的,步骤(4)所述粉碎的程度为能够通过200目的筛网。
2、所述方法制备的茶渣活性炭。
3、所述茶渣活性炭作为吸附剂的应用。
本发明的有益效果在于:提供一种制备工艺简单的茶渣活性炭的制备方法,采用茶渣为原料,成本低廉,可以促进废弃茶渣资源化再利用,进一步提升茶叶的经济效益,制备得到的茶渣活性炭颗粒呈现网状结构且分布均匀、中孔较多、微孔不明显,具有大的比表面积,碘吸附性能优良,吸附值达到900mg·g-1以上,基本接近国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准1000mg.g-1。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图:
图1为残渣活性炭制备工艺流程图。
图2为饮料茶渣在不同放大倍数下的扫描电镜图(a图:Mag=5.00KX;b图:Mag=10.00KX;c图:Mag=20.00KX)。
图3为制备的茶渣活性炭在不同放大倍数下的扫描电镜图(a图:Mag=5.00KX;b图:Mag=10.00KX;c图:Mag=40.00KX)。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
饮料茶渣活性炭的制备:1)原料预处理:将取自饮料茶生产的末端废弃物的茶渣烘干,粉碎至粒径小于0.38mm,过40目筛网后放入鼓风干燥箱中保持60℃烘至恒重;2)浸渍处理:将恒重后的茶渣与活化剂按照质量比1:1剂混合,搅拌均匀,在室温下浸渍14h;3)炭化活化:将上述混合物放入坩埚中并移至炭化炉中,以10℃/min的升温速率升温至600℃进行炭化活化1.5h后取出冷却至室温;4)洗涤及干燥:将步骤3)得到的样品倒入甲醇溶液中混合均匀,抽滤,用体积比为1:9的甲醇与水组成的甲醇水溶液反复冲洗抽滤得到的固体,直到冲洗后的液体的pH为6~8,在100℃下干燥,粉碎至200目,得到茶渣活性炭,放入干燥器内备用,制备过程如图1所示。
实施例2
饮料茶渣活性炭的制备:1)原料预处理:将取自饮料中试生产的末端废弃物的茶渣烘干,粉碎至粒径小于0.38mm,过40目筛网后放入鼓风干燥箱中保持60℃烘至恒重;2)浸渍处理:将恒重后的茶渣与活化剂按照质量比1:1.5剂混合,搅拌均匀,在室温下浸渍12h;3)炭化活化:将上述混合物放入坩埚中并移至炭化炉中,以10℃/min的升温速率升温至.450℃进行炭化活化2.5h后取出冷至室温;4)洗涤及干燥:将步骤3)得到的样品倒入甲醇溶液中混合均匀,抽滤,用体积比为1:9的甲醇与水组成的甲醇水溶液反复冲洗抽滤得到的固体,直到冲洗后的液体的pH为6~8,在100℃下干燥,粉碎至200目,得到茶渣活性炭,放入干燥器内备用。
实施例3
饮料茶渣活性炭的制备:1)原料预处理:将取自饮料中试生产的末端废弃物的茶渣烘干,粉碎至粒径小于0.38mm,过40目筛网后放入鼓风干燥箱中保持60℃烘至恒重;2)浸渍处理:将恒重后的茶渣与活化剂按照质量比1:2.5剂混合,搅拌均匀,在室温下浸渍8h;3)炭化活化:将上述混合物放入坩埚中并移至炭化炉中,以10℃/min的升温速率升温至700℃进行炭化活化1h后取出冷至室温;4)洗涤及干燥:将步骤3)得到的样品倒入甲醇溶液中混合均匀,抽滤,用体积比为1:9的甲醇与水组成的甲醇水溶液反复冲洗抽滤得到的固体,直到冲洗后的液体的pH为6~8,在100℃下干燥,粉碎至200目,得到茶渣活性炭,放入干燥器内备用。
图2为饮料茶渣在不同放大倍数下的扫描电镜图(a图:Mag=5.00KX;b图:Mag=10.00KX;c图:Mag=20.00KX),显示出茶渣原料结构致密,弯曲平行均匀排列,且具有一定的柱状结构;图3为茶渣活性炭在不同放大倍数下的扫描电镜图(a图:Mag=5.00KX;b图:Mag=10.00KX;c图:Mag=40.00KX),发达的空隙结构,表面光滑,孔形状为排列整齐的蜂窝状结构,具有较大的比表面积,作为吸附剂对碘具有良好的吸附效果。茶渣活性炭的得率以及作为吸附剂对碘的吸附值如下表1所示,其中实施例中的碘吸附值均接近或超过国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准1000mg·g-1。
表1茶渣活性炭的得率以及吸附效果
产品 | 得率(%) | 碘吸附值(mg·g-1) |
实施例1 | 6.72 | 1037.11 |
实施例2 | 9.89 | 931.93 |
实施例3 | 9.17 | 982.62 |
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (9)
1.一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,所述方法中采用碳酸钾作为活化剂。
2.根据权利要求1所述的一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)预处理:将茶渣烘干、粉碎后放入鼓风干燥箱中烘至恒重;
(2)浸渍处理:将碳酸钾活化剂与预处理后的茶渣以1:1~2.5的质量比混合,搅拌均匀,18~25℃下浸渍8~14h;
(3)炭化活化:将(2)中浸渍了碳酸钾活化剂的茶渣放入坩埚后移至炭化炉中,以10℃/min的升温速率升温至450~700℃进行炭化活化,1~2.5h后取出冷却至室温;
(4)洗涤及干燥:将(3)中炭化活化的产物倒入甲醇中混合均匀,抽滤,用体积比为1:9的甲醇与水组成的甲醇水溶液反复冲洗抽滤得到的固体至洗液的pH为6~8,将固体干燥、粉碎得到茶渣活性炭,放入干燥器内备用。
3.根据权利要求2所述的一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,步骤(1)所述茶渣来源于饮料茶生产过程中的末端废弃物。
4.根据权利要求2所述的一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,步骤(1)所述粉碎的程度为能够通过40目的筛网。
5.根据权利要求2所述的一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,步骤(1)所述鼓风干燥箱的温度为60℃左右。
6.根据权利要求2所述的一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,步骤(4)所述干燥的温度为100℃。
7.根据权利要求2所述的一种基于碳酸钾法制备茶渣活性炭的方法,其特征在于,步骤(4)所述粉碎的程度为能够通过200目的筛网。
8.由权利要求1~7任一项所述的方法制备的茶渣活性炭。
9.权利要求8所述的茶渣活性炭作为吸附剂的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810662715.1A CN108439404A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810662715.1A CN108439404A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108439404A true CN108439404A (zh) | 2018-08-24 |
Family
ID=63207283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810662715.1A Pending CN108439404A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108439404A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110371974A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-10-25 | 福建省鑫森炭业股份有限公司 | 用于脱除硫化氢的活性炭及其制备方法 |
CN112010301A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-01 | 咖法科技(上海)有限公司 | 一种茶叶渣活性炭的制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1724348A (zh) * | 2005-07-11 | 2006-01-25 | 高逸 | 以茶叶加工下脚料为原料制备活性炭的方法 |
CN102502628A (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-20 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 化学活化法制备颗粒活性炭的方法 |
CN103011155A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-03 | 湖南奇异生物科技有限公司 | 一种利用油茶果壳制备活性炭的方法 |
CN103101910A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-05-15 | 苏州谷力生物科技有限公司 | 一种茶叶渣制备活性炭的制备方法 |
-
2018
- 2018-06-25 CN CN201810662715.1A patent/CN108439404A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1724348A (zh) * | 2005-07-11 | 2006-01-25 | 高逸 | 以茶叶加工下脚料为原料制备活性炭的方法 |
CN102502628A (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-20 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 化学活化法制备颗粒活性炭的方法 |
CN103101910A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-05-15 | 苏州谷力生物科技有限公司 | 一种茶叶渣制备活性炭的制备方法 |
CN103011155A (zh) * | 2013-01-05 | 2013-04-03 | 湖南奇异生物科技有限公司 | 一种利用油茶果壳制备活性炭的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
宋磊 等: "废茶活性炭的制备及其孔径结构的控制", 《化工进展》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110371974A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-10-25 | 福建省鑫森炭业股份有限公司 | 用于脱除硫化氢的活性炭及其制备方法 |
CN110371974B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-03-05 | 福建省鑫森炭业股份有限公司 | 用于脱除硫化氢的活性炭及其制备方法 |
CN112010301A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-01 | 咖法科技(上海)有限公司 | 一种茶叶渣活性炭的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107096500A (zh) | 一种利用中药渣制备磁性生物炭的方法、磁性生物炭与应用 | |
CN106167263B (zh) | 一种使用造纸黑液木质素制备活性炭的方法 | |
CN103084155B (zh) | 一种微波辅助再生活性炭的方法 | |
CN110255559A (zh) | 一种生物质活性炭的制备方法 | |
CN106117610A (zh) | 玉米全秆再生纤维素‑纳米活性炭复合凝胶膜的制备方法 | |
CN108238599A (zh) | 一种兰炭基活性吸附材料的制备方法 | |
CN102757047A (zh) | 一种柱状污泥基活性炭的制备方法 | |
CN103464111B (zh) | 十六烷基三甲基溴化铵改性核桃壳吸附剂及其制备方法和应用 | |
CN103480330B (zh) | 一种吸附焦化废水的生物质改性吸附剂及其制备方法和应用 | |
CN109734089A (zh) | 一种高比表面积酒糟活性炭制备方法 | |
CN106865547A (zh) | 一种塑料‑生物质活性炭的制备方法及其获得的活性炭 | |
CN105964221B (zh) | 一种基于废弃毛颗粒活性炭的复合炭棒及其制备方法 | |
CN105396552B (zh) | 一种成型生物碳及其制备方法 | |
CN108439404A (zh) | 一种基于碳酸钾法制备饮料茶渣活性炭的方法及其产品和应用 | |
CN106082211A (zh) | 一种木质素基多级孔碳材料的制备方法及其用途 | |
CN108126668A (zh) | 一种利用陶瓷废料制备的废水处理剂 | |
CN106237985A (zh) | 一种秸秆基选择性除汞材料及其制备方法和应用 | |
CN109277088A (zh) | 一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法 | |
CN106044770A (zh) | 一种埃洛石为模板制备纤维素基多级孔碳材料的方法 | |
CN109550484A (zh) | 一种入侵植物茎基铬离子吸附剂的制备方法 | |
CN103084154A (zh) | 一种酵母菌联合化学法再生活性炭的方法 | |
CN107963628A (zh) | 核桃壳活性炭的制备及其用于吸附回收菲污染土壤淋洗液中淋洗剂的方法 | |
CN108101055A (zh) | 葡萄渣污泥基高效生物碳及其制备方法与应用 | |
CN114307990A (zh) | 硅酸锂基吸附剂的制备方法及其应用 | |
CN104327286A (zh) | 一种纤维素珠粒的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180824 |