CN110683542A - 活性炭的制备方法 - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/312—Preparation
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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

Abstract

本发明公开了一种活性炭的制备方法，该方法包括如下步骤：将椰壳、坚果壳、针叶材按重量比8：5：2配料制成原料屑，并通过热风干燥；以氯化锌溶液作为活化剂与干燥后的原料屑混合，并利用搅拌机搅拌形成初料；将初料炭化，炭化温度为120～200℃；继续升温活化，活化温度为520～550℃，且活化时升温为匀速升温，升温速度为10℃/分钟，制得活性炭初样；加入工业盐酸，并通过过滤萃取装置将活性炭初样中的氯化锌分离出，水洗至其pH值为6.5‑7后冷风干燥，即获得所述活性炭。与相关技术相比，本发明的活性炭的制备方法生产成本低，生态环保且制备的活性炭吸附性能好。

Description

活性炭的制备方法
【技术领域】
本发明属于炭加工技术领域，具体涉及一种活性炭的制备方法。
【背景技术】
现有技术中通常采用植物作为生产活性炭的原材料，对于通常的生产活性炭的工艺通常包括：干燥、炭化和活化步骤，对应的活性炭生产设备则包括干干燥装置(干燥段)、炭化装置(炭化段)和活化装置(活化段)。物料从干燥装置的进口进入、经过炭化装置和活化装置后得到活性炭，而热空气从活化装置的热风进口进入活化装置，并依次经过炭化装置和干燥装置，在与各装置中的物料进行充分接触后，最后从干燥装置的出风口排出，以分别实现活化、炭化和干燥。
对于采用植物活性炭原材料的生产方法来说，在干燥后的原材料通入到炭化装置进行炭化时，通常需要从外部通入燃料和空气进行燃烧，以达到原材料的炭化。为了使得燃料能够充分燃烧，则需要通入较多的空气，而通入较多的空气会很大程度地降低通入到炭化装置的热风的温度，从而导致炭化装置对较高温度的要求得不到满足。另外，当植物活性炭原材料在达到炭化温度的时候，也会生成可燃性气体，如果没有足够的含氧气体通入，也无法使其得到充分燃烧，从而影响活性炭的吸附性能。另外，使用植物叶材作原料成本高且破坏了生态环境。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种活性炭的制备方法，其生产成本低，且制备的活性炭吸附性能好。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种活性炭的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将椰壳、坚果壳、针叶材按重量比8：5：2配料制成原料屑，并通过热风干燥；其中，热风的温度为38～42℃，干燥使原料的含水率小于20％。
步骤S2、以氯化锌溶液作为活化剂与干燥后的原料屑混合，并利用搅拌机搅拌形成初料；其中，氯化锌溶液的波美度为70～72°Bé/60℃，pH值为2.5；搅拌时间为20～30分钟；氯化锌溶液与原料屑的混合比例为5.1～5.2：1。
步骤S3、将初料炭化，炭化温度为120～200℃；继续升温活化，活化温度为520～550℃，且活化时升温为匀速升温，升温速度为10℃/分钟，制得活性炭初样。
步骤S4、加入工业盐酸，并通过过滤萃取装置将活性炭初样中的氯化锌分离出，水洗至其pH值为6.5-7后冷风干燥，即获得所述活性炭。
优选的，步骤S1中，原料屑的粒径为小于40-45目。
优选的，步骤S2中，氯化锌溶液的波美度为70°Bé/60℃。
优选的，步骤S2中，氯化锌溶液与原料屑的混合比例为5.2：1。
优选的，步骤S4中冷风干燥使其含水量小于5～10％。
与相关技术相比，本发明的活性炭的制备方法使用三种不同类型的叶材配料制成原料屑，通过氯化锌溶液为作为活化剂并控制氯化锌溶液与原料屑的混合比例，使用后的氯化锌溶液可将氯化锌分离回收再利用，有效降低了生产成本，且该不同类型的两种叶材作原料屑制备的活性炭较普通单一叶材制备的产品的吸附量增加了60％～75％，有效提高了所制备的活性炭的吸附性能。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的活性炭的制备方法的流程框图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合图1所示，本发明提供了一种活性炭的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将椰壳、坚果壳、针叶材按重量比8：5：2配料制成原料屑，并通过热风干燥；其中，热风的温度为38～42℃，干燥使原料的含水率小于20％。
本步骤S1中，原料屑的粒径为小于40-45目。
其中，针叶材为马尾松，椰壳、坚果壳为垃圾利用，有效降低了生产成本，减少了对植物叶材的消耗，提高了生态环保。
步骤S2、以氯化锌溶液作为活化剂与干燥后的原料屑混合，并利用搅拌机搅拌形成初料；其中，氯化锌溶液的波美度为70～72°Bé/60℃，pH值为2.5；搅拌时间为20～30分钟；氯化锌溶液与原料屑的混合比例为5.1～5.2：1。
本步骤S2中，氯化锌溶液的波美度为70°Bé/60℃。更优的，氯化锌溶液与原料屑的混合比例为5.2：1。
步骤S3、将初料炭化，炭化温度为120～200℃；继续升温活化，活化温度为520～550℃，且活化时升温为匀速升温，升温速度为10℃/分钟，制得活性炭初样。
步骤S4、加入工业盐酸，并通过过滤萃取装置将活性炭初样中的氯化锌分离出，水洗后冷风干燥即获得所述活性炭。
本步骤S4中，加入工业盐酸，并通过过滤萃取装置将活性炭初样中的氯化锌分离出，水洗至其pH值为6.5-7后冷风干燥，即获得所述活性炭。
本步骤S4中，冷风干燥使其含水量小于5～10％。
与相关技术相比，本发明的活性炭的制备方法使用三种不同类型的叶材配料制成原料屑，通过氯化锌溶液为作为活化剂并控制氯化锌溶液与原料屑的混合比例，使用后的氯化锌溶液可将氯化锌分离回收再利用，有效降低了生产成本，且该不同类型的两种叶材作原料屑制备的活性炭较普通单一叶材制备的产品的吸附量增加了60％～75％，有效提高了所制备的活性炭的吸附性能。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种活性炭的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤S1、将椰壳、坚果壳、针叶材按重量比8：5：2配料制成原料屑，并通过热风干燥；其中，热风的温度为38～42℃，干燥使原料的含水率小于20％；
步骤S2、以氯化锌溶液作为活化剂与干燥后的原料屑混合，并利用搅拌机搅拌形成初料；其中，氯化锌溶液的波美度为70～72°Bé/60℃，pH值为2.5；搅拌时间为20～30分钟；氯化锌溶液与原料屑的混合比例为5.1～5.2：1；
步骤S3、将初料炭化，炭化温度为120～200℃；继续升温活化，活化温度为520～550℃，且活化时升温为匀速升温，升温速度为10℃/分钟，制得活性炭初样；
步骤S4、加入工业盐酸，并通过过滤萃取装置将活性炭初样中的氯化锌分离出，水洗至其pH值为6.5-7后冷风干燥，即获得所述活性炭。
2.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤S1中，原料屑的粒径为小于40-45目。
3.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤S2中，氯化锌溶液的波美度为70°Bé/60℃。
4.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤S2中，氯化锌溶液与原料屑的混合比例为5.2：1。
5.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤S4中冷风干燥使其含水量小于5～10％。
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