專利名稱：煙草固體廢棄物生產活性炭的方法
技術領域：
本發明涉及一種以煙草固體廢棄物及其綜合利用過程中產生的固體廢棄物 為原料制備粉末狀活性炭的方法。
背景技術：
活性炭是一種由含碳材料制成的外觀呈黑色、內部空隙結構發達、比表面 積大、吸附能力強的一類微晶質碳素材料。它是一種常用的吸附劑、催化劑或 催化劑載體，廣泛應用于化學、生物技術、食品、醫藥、國防、環境保護、能 源等幾乎所有的科學研究和國民經濟部門以及人們的日常生活中，應用面越來 越寬、需求量逐年穩步增長。
活性炭技術的核心部分是所采用的含碳原料及相應的制備工藝。 制備原料有木材、焦炭、石油焦、果殼、農作物秸桿、合成纖維、煤和塑 料等。面對日益緊張的原料供應，如何擴大生產活性炭的原料來源，盡量利用 影響環境的固體廢棄物，降低原料成本，己成為增強活性炭產品競爭力需要解 決的基本問題。
現有活性炭制備方法有化學法、物理法和物理化學法等。化學法制備活性 炭， 一般是將活化劑與原料混合在惰性氣氛下進行熱分解的方法。這些方法各 有利弊。
活性炭的內部空隙物理結構、比表面積大小、吸附能力強弱與制備所用原 料、工藝及最終產品形狀，具有密切關系。
從產業化和商業角度講，根據市場需要，選用合適的原料，確定科學合理 的工藝，實現優良的性價比，是產業化的關鍵。
發明內容
本發明的目的在于提供一種以煙草固體廢棄物為原料，工藝簡單，能耗低， 生產成本低，環境效益好，便于實現規模化生產的粉末狀活性炭的制備方法。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的以煙草固體廢棄物為原料， ZnCh為活化劑，用一步炭化活化法進行制備。具體包括以下步驟
(1)原料預處理原料為煙草固體廢棄物及其綜合利用過程中產生的固 體廢棄物，包括煙葉加工過程中的廢棄梗料、粉塵、加工廢料，復烤廠的煙葉 碎末，霉變、廢次煙葉，煙草及煙草廢料綜合利用提取茄尼醇、煙堿、浸膏、 凈油等有用產品以后產生的固體廢棄物等；對于未經綜合利用的煙草固體廢棄 物，先用水浸泡12-24小時，再固液分離脫水；然后對煙草固體廢棄物原料進 行干燥(可曬干或烘干)，使其含水率降至6%-12% (優選8%_10%);再機械粉 碎，混合均勻，過5-35目篩；
(2) 氯化鋅溶液處理以3-6倍于干燥粉末重量的質量濃度為10%-30%的 ZnCl2溶液(可用含量96%以上的工業氯化鋅配制)浸泡攪拌2-6小時，在80°C 一11(TC條件下干燥20 50分鐘；
(3) 炭化、活化將氯化鋅溶液處理過的原料放入高溫爐中，通入惰性氣
體(各種惰性氣體如氮氣或二氧化碳等均可，但氮氣價廉易得，故優選氮氣)，
升溫至5(XTC 80(rC進行炭化、活化，炭化、活化時間為2-6小時；
(4) 酸洗將活化炭化物冷卻至室溫后，以1: 3-1: 6的量加入到5_30%(質 量濃度)的鹽酸(可用工業濃鹽酸配制)中，煮沸0.5-1.5小時，進行固液分離， 液相回收利用；
(5) 漂洗、干燥將第(4)步所得固相物用水漂洗至中性，在10(TC 110 。C干燥1.5-3.5小時，冷卻至室溫，得到粉末狀活性炭產品。 本發明工藝簡單，能耗低，便于實現規模化生產粉末狀活性炭。由于所用原 料均為煙草固體廢棄物及其綜合利用過程中產生的固體廢棄物，生產過程中也 基本上不產生廢棄物，加之工藝簡單，能耗低，因此，生產成本低，且具有良
好的環境效益。
使用本發明制備的活性炭產品，使用方便，用途廣泛；穩定性好，存儲和運 輸便捷、安全。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明作進一步說明。 實施例1
(1)以廢棄煙草梗料、粉塵、加工廢料為原料，將所述煙草固體廢棄物先 用水浸泡12小時，固液分離脫水，干燥，機械粉碎，混合均勻，過5目篩，(2) 以4倍于干燥粉末的18%(質量濃度)的ZnCl2溶液浸泡攪拌4小時，干燥；(3) 在750'C溫度下通氮氣進行5小時的炭化活化；(4)將活化炭化物冷卻至室溫 后，以1:3.8的重量比加入到15%(質量濃度)的鹽酸中煮沸1小時，固液分離； (5)將固相物用水漂洗至中性，在105'C干燥3小時，冷至室溫，得粉末狀活 性炭產品。
按GB/T12496. 8-1999規定的方法，測得本實施例活性炭產品碘吸附值為 1260mg/g。 實施例2
(1)以提取茄尼醇、煙堿以后的固體廢棄物為原料，將所述固體廢棄物干 燥，機械粉碎，混合均勻，過25目篩；(2)以3倍于干燥粉末的10%(質量濃 度)ZnCl2溶液浸泡攪拌3小時，干燥；(3)在55(TC溫度下通二氧化碳氣體進 行2小時的炭化活化；(4)將活化炭化物冷卻至室溫后，以1: 5的量加入到
30%(質量濃度)的鹽酸中煮沸0.5小時，固液分離；(5)將固相物用水漂洗至 中性，在10(TC干燥1.5小時，冷至室溫，得粉末狀活性炭產品。
按GB/T12496. 8-1999規定的方法，測得本實施例活性炭產品碘吸附值為
1021mg/g。 實施例3
(1)將巻煙廠固體廢棄物用水浸泡24小時，固液分離脫水，再將其與廢次 煙葉綜合利用產生的固體廢棄物合并，同時干燥，機械粉碎，混合均勻，過35 目篩；(2)以6倍于干燥粉末的30%(質量濃度)的ZnCl2溶液浸泡攪拌6小時， 干燥；(3)在80(TC溫度下通氮氣進行4小時的炭化、活化；(4)將活化炭化 物冷卻至室溫后，以1: 6的量加入到20%(質量濃度)的鹽酸中煮沸1. 5小時， 固液分離；(5)固相物用水漂洗至中性，在11(TC干燥3.5小時，冷室溫，即 得粉末狀活性炭產品。
按GB/T12496. 8-1999規定的方法，測得本實施例活性炭產品碘吸附值為 1157mg/go
權利要求
1、一種煙草固體廢棄物生產活性炭的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)原料及預處理原料為煙草固體廢棄物及其綜合利用過程中產生的固體廢棄物，包括煙葉加工過程中的廢棄梗料、粉塵、加工廢料，復烤廠的煙葉碎末，霉變、廢次煙葉，煙草及煙草廢料綜合利用提取茄尼醇、煙堿、浸膏、凈油等有用產品以后產生的固體廢棄物；對于未經綜合利用的煙草固體廢棄物，先用水浸泡12-24小時，再固液分離脫水；然后對煙草固體廢棄物原料進行干燥，使其含水率降至6％-12％；再機械粉碎，混合均勻，過5-35目篩；(2)氯化鋅溶液處理以3-6倍于干燥粉末重量質量濃度為10％-30％的ZnCl2溶液浸泡攪拌2-6小時，在80℃-110℃條件下干燥20～50分鐘；(3)炭化、活化將氯化鋅溶液處理過的原料放入高溫爐中，通入惰性氣體，升溫至500℃～800℃進行炭化、活化，炭化、活化時間為2-6小時；(4)酸洗將活化炭化物冷卻至室溫后，以1∶3-6的重量比加入到質量濃度為5％-30％的鹽酸中，煮沸0.5-1.5小時后，進行固液分離；(5)漂洗、干燥將第(4)步所得固相物用水漂洗至中性，在100℃～110℃干燥1.5-3.5小時，冷卻至室溫。
2、 根據權利要求1所述的煙草固體廢棄物生產活性炭的方法，其特征在于， 所述第(1)步，煙草固體廢棄物原料干燥后的含水率為8%-10%。
3、 根據權利要求1所述的煙草固體廢棄物生產活性炭的方法，其特征在于， 所述第(3)步，惰性氣體為氮氣。
全文摘要
本發明公開了一種煙草固體廢棄物生產活性炭的方法，該方法包括以下步驟(1)原料預處理；(2)氯化鋅溶液處理，(3)炭化、活化；(4)酸洗；(5)漂洗、干燥。本發明工藝簡單，能耗低，生產成本低，便于實現規模化生產粉末狀活性炭。由于所用原料均為煙草固體廢棄物及其綜合利用過程中產生的固體廢棄物，生產過程中也基本上不產生廢棄物，因此，還具有良好的環境效益。使用本發明制備的活性炭產品，使用方便，用途廣泛；穩定性好，存儲和運輸便捷、安全。
文檔編號C01B31/08GK101177263SQ20071003609
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月9日 優先權日2007年11月9日
發明者勇 曾 申請人:勇 曾