本發明涉及一種木屑活性炭制備方法。
背景技術:
活性炭是工業發展和環境保護不可或缺的炭質吸附材料。 隨著科學技術的快速發展以及人們生活水平的提高,活性炭開始被應用到更多的領域。 活性炭是以木屑、稻殼、木炭以及煤炭和石油焦等高含碳物質為原料,經過炭化、活化制得的多孔性吸附劑,具有豐富的內部孔隙結構、較大的比表面積和較強的選擇性吸附能力。我國每20萬噸活性炭中大約4萬噸 為木質活性炭,其用途主要是凈化空氣和除去臭氣,食品工業中的脫色和調整香味以及改善水質,作為催化劑和催化劑載體等。
活性炭的制備方法可以分為化學法、物理法和物理化學法等,其吸附是發生在吸附劑與吸附質之間。物理活化法是以炭為原料用水蒸氣、二氧化碳、氧氣或它們的混合物為活化介質,在高溫條件下使碳原子局部氣化,形成新的孔道,揮發分很少。活性炭原料碳化物的灰分是選擇活性炭原料的一個重要指標,灰分含量大約為原料灰分含量的10倍,活性炭灰分含量越高,其吸附能力越低。 所以,在選擇活性炭原料時,應盡量選擇灰分含量低的原料。
對林業加工剩余物木屑的灰分、揮發分、熱值等進行的分析表明木屑灰分含量較低,可以作為制備活性炭的原料。以林業加工剩余物木屑為原料,以磷酸為主活化劑,硫酸為輔助活化劑制備木質活性炭,并對不同條件下制備活性炭的工藝及參數進行對比分析,以優化磷酸-硫酸活化法制備木屑活性炭的工藝條件。
技術實現要素:
本發明提出一種木屑活性炭制備方法。
一種木屑活性炭制備方法,包括以下步驟:
(1)將木屑干燥后粉碎,放入坩堝,加入活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸并不斷攪拌;
(2)所述木屑在活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸中浸漬15-30h,同坩堝一同送入馬弗爐中炭化、活化;
(3)反應結束后將炭化、活化后的活性炭取出冷卻至室溫;
(4)用鹽酸將冷卻后的活性炭洗滌至中性,pH 為7,用蒸餾水過濾,將濾液回收;
(5)過濾后,濾渣物烘干后充分研磨,過篩200目,即得活性炭。
優選地,所述活化劑磷酸的濃度為40%,浸漬比為1.5%,時間為60min,溫度為500攝氏度。
優選地,所述活化劑磷酸的濃度為50%,浸漬比為1.2%,時間為90min,溫度為550攝氏度。
優選地,所述活化劑磷酸的濃度為60%,浸漬比為2.5%,時間為120min,溫度為600攝氏度。
本發明所述方法制備的活化劑,吸附效果好,成本低廉,可工業化生產,實用性強。
具體實施方式
實施例1。
一種木屑活性炭制備方法,包括以下步驟:
(1)將木屑干燥后粉碎,放入坩堝,加入活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸并不斷攪拌;
(2)所述木屑在活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸中浸漬15-30h,同坩堝一同送入馬弗爐中炭化、活化;
(3)反應結束后將炭化、活化后的活性炭取出冷卻至室溫;
(4)用鹽酸將冷卻后的活性炭洗滌至中性,pH 為7,用蒸餾水過濾,將濾液回收;
(5)過濾后,濾渣物烘干后充分研磨,過篩200目,即得活性炭。
優選地,所述活化劑磷酸的濃度為40%,浸漬比為1.5%,時間為60min,溫度為500攝氏度。
實施例2。
一種木屑活性炭制備方法,包括以下步驟:
(1)將木屑干燥后粉碎,放入坩堝,加入活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸并不斷攪拌;
(2)所述木屑在活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸中浸漬15-30h,同坩堝一同送入馬弗爐中炭化、活化;
(3)反應結束后將炭化、活化后的活性炭取出冷卻至室溫;
(4)用鹽酸將冷卻后的活性炭洗滌至中性,pH 為7,用蒸餾水過濾,將濾液回收;
(5)過濾后,濾渣物烘干后充分研磨,過篩200目,即得活性炭。
優選地,所述活化劑磷酸的濃度為50%,浸漬比為1.2%,時間為90min,溫度為550攝氏度。
實施例3。
一種木屑活性炭制備方法,包括以下步驟:
(1)將木屑干燥后粉碎,放入坩堝,加入活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸并不斷攪拌;
(2)所述木屑在活化劑磷酸和輔助活化劑濃硫酸中浸漬15-30h,同坩堝一同送入馬弗爐中炭化、活化;
(3)反應結束后將炭化、活化后的活性炭取出冷卻至室溫;
(4)用鹽酸將冷卻后的活性炭洗滌至中性,pH 為7,用蒸餾水過濾,將濾液回收;
(5)過濾后,濾渣物烘干后充分研磨,過篩200目,即得活性炭。
優選地,所述活化劑磷酸的濃度為60%,浸漬比為2.5%,時間為120min,溫度為600攝氏度。