一種活性炭及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于改善環(huán)境吸附雜質(zhì)用材料技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種活性炭及其制備工 乙。
【背景技術(shù)】
[0002] -般活性炭是用含炭量較高的物質(zhì)制成，如木材、煤、果殼、骨、石油殘?jiān)?，高?加熱后炭化，粉碎成合適的粒度，常常用于氣體的吸附、分離和提純，溶劑的回收，糖液、油 月旨、甘油、藥物的脫色劑，飲用水及冰箱的除臭劑，防毒面具中的濾毒劑，還可用作催化劑或 金屬鹽催化劑的載體，而木材作為活性炭的主要原料，產(chǎn)量很大，但是不符合國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán) 境保護(hù)的法規(guī)，各地紛紛出臺(tái)了相關(guān)的保護(hù)樹(shù)木的政策，然而對(duì)于木材的替代品的尋找一 直都是困擾大眾的問(wèn)題，杏殼、核桃殼為原料作出的活性炭首先需要除去仁，完整去仁工藝 復(fù)雜，而且杏仁殼質(zhì)地較軟，厚度又小，在加熱炭化處理的過(guò)程中燒失嚴(yán)重，收得率低，而且 吸附效果較差。核桃殼質(zhì)地較硬，但是同樣存在殼厚較薄的問(wèn)題，特別是核桃殼內(nèi)的組成部 分，更是不利于炭化吸附性能的提升，反而為增加產(chǎn)品中的無(wú)效部分，作為雜質(zhì)又不于從中 除去。
[000引 山榮奧（堂么;Cornusofficinalis),山某巧科落奸灌太或小巧太，其成熟果連為 蟲(chóng)遊，別名山英肉、藥要、要皮、蜀酸要、肉要、墓要、雞足、實(shí)要、英肉、藥要、天木巧、山芋肉、 實(shí)要兒；山榮奧果實(shí)外皮為藥用，具有補(bǔ)益肝腎，固澀精氣的功效；山榮奧在除去果肉W 后，果核就扔掉了，作為一種木質(zhì)非常堅(jiān)硬的果核，扔掉特別可惜，山榮奧分布于北溫帶，亞 熱帶的高山地區(qū)，主產(chǎn)于中國(guó)、日本、韓國(guó)、英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家，在我國(guó)，主產(chǎn)于河南、陜西、浙 江、山西、山東、四川、安微、甘肅等10多個(gè)省，山榮奧的干燥果核，其重量約為果肉的1/3， 對(duì)于如此大產(chǎn)量的果核的利用，不僅減少了對(duì)木材等不可再生資源的依賴，同時(shí)也減少了 生物資源的浪費(fèi)，在CN102745685A中公開(kāi)了一種山榮奧果核制備活性炭工藝，將陰干 的山榮奧果核粉碎，過(guò)40目篩，按照液料質(zhì)量比1.5~4.0 ;1稱取山榮奧果核與濃度為 40~65wt%的氯化鋒溶液混合，充分?jǐn)埌韬螅暡ㄏ陆?~12h，移至相蝸中，放置馬弗 爐里450~700°C活化60~120min，冷卻，用Imol/L的鹽酸溶液煮沸30min，繼續(xù)用Imol/ L的鹽酸溶液反復(fù)清洗，再用熱水洗漆至中性，最后將所得活性炭樣品在120°C溫度下干燥 12h，粉碎過(guò)200目篩得產(chǎn)品，山榮奧果核作為山榮奧生產(chǎn)的副產(chǎn)物，用其制備活性炭不但 拓寬了制備活性炭的來(lái)源途徑，而且高質(zhì)量的活性炭的制作，充分實(shí)現(xiàn)了山榮奧的生物質(zhì) 資源循環(huán)利用，然而山榮奧果核上面往往會(huì)帶有果肉，在沒(méi)有清洗干凈的情況下會(huì)影響活 性炭的質(zhì)量，而且采用氯化鋒毒性很強(qiáng)且污染嚴(yán)重，不利于安全生產(chǎn)及環(huán)保要求，所W需要 一種安全、穩(wěn)定、環(huán)保、提高產(chǎn)品質(zhì)量的用山榮奧果核制作活性炭的工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種安全穩(wěn)定、環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量高的活性炭及其制備工藝。
[0005] -種活性炭及其制備工藝，其原料為山榮奧果核。
[0006] 所述活性炭的制備工藝，包括W下步驟： A、 收集去除果肉的山榮奧果核，浸入28%的醋酸溶液中2~3小時(shí)浸泡，攬拌15~20 分鐘，然后清洗； B、 將清洗干凈的山榮奧果核放入剝皮機(jī)進(jìn)行剝皮； C、 經(jīng)剝好皮的山榮奧果核放入充滿氣氣的烘干機(jī)中，烘干溫度150~250°C，時(shí)間 0. 5~1. 5小時(shí)； D、 將烘干的山榮奧果核放入頻率為300MHZ~100GHZ的微波加熱爐中，采用水蒸氣進(jìn) 行初步活化，活化溫度為850~950°C，時(shí)間0. 5~1小時(shí)； E、 經(jīng)過(guò)初步活化的山榮奧果核放入充滿氣氣冷卻室進(jìn)行冷卻； F、 采用濃度70%~75%碳酸鐘和75%~85%碳酸鋼按1. 5:1~4:1混合的溶液進(jìn)行浸 泡冷卻后的山榮奧果核，放入頻率為300MHZ~100GHZ的微波加熱爐進(jìn)行再次活化，活化溫 度為500~600°C，時(shí)間0. 5~1小時(shí)； G、 將所得山榮奧果核放入充滿氣氣的冷卻室冷卻到室溫，加入5%的鹽酸進(jìn)行浸泡，然 后用去離子水清洗至中性； H、 將所得產(chǎn)品在充滿氣氣保護(hù)的烘干機(jī)中烘干后，粉碎成需要粒度或直接包裝。
[0007] 所述烘干機(jī)為微波烘干機(jī)。
[0008] 本發(fā)明采用山榮奧果核為原料生產(chǎn)活性炭，采用醋酸進(jìn)行浸泡使果核表面的果核 皮軟化膨脹，然后用清水清洗，使剝皮時(shí)更加容易，提高剝皮的成功率，減少因?yàn)楹泄?果皮雜質(zhì)對(duì)最終產(chǎn)品的影響，也減少了因?yàn)闆](méi)有清洗醋酸對(duì)剝皮機(jī)的腐蝕，浸泡后的醋酸 經(jīng)過(guò)除雜濃縮可循環(huán)使用，然后采用150-250°C進(jìn)行烘干，所得初步碳化的山榮奧果核，放 入微波加熱爐采用頻率為300MHZ~100GHZ的微波進(jìn)行加熱，采用該種加熱方式其熱量來(lái) 自于山榮奧果核分子之間振動(dòng)產(chǎn)熱，使加熱均勻、迅速，節(jié)省了成本而且也更環(huán)保；先采用 水蒸氣使其產(chǎn)生大量的細(xì)孔，然后在充滿氣氣的冷卻室進(jìn)行冷卻，然后將其浸泡在碳酸鐘 和碳酸鋼的混合溶液中然后再次放入微波加熱爐中進(jìn)行活化，使其細(xì)孔進(jìn)一步增多每克面 積進(jìn)一步增大，然后再次在充滿氣氣的冷卻室中進(jìn)行冷卻，將冷卻后的物料采用5%的鹽酸 進(jìn)行浸泡，然后用去離子水進(jìn)行清洗至中性，然后在具有氣氣保護(hù)的烘干機(jī)中進(jìn)行烘干，然 后冷卻后進(jìn)行粉碎或者直接包裝。
[0009]由于本發(fā)明將山菜英果核作為原料生產(chǎn)活性炭，不僅有利于減少對(duì)棟木等其他硬 質(zhì)木料的使用，適應(yīng)國(guó)家植樹(shù)造林政策，優(yōu)化整個(gè)活性原料的組成結(jié)合，而且將大量廢棄的 山榮奧果核有效地利用，變廢為寶，不僅減少了環(huán)境的污染而且更安全的生產(chǎn)；本發(fā)明擬棄 了原來(lái)采用的加熱方式采用微波加熱、采用醋酸浸泡更好的去除果核皮W及采用更加安全 及污染少的活化劑，不僅安全穩(wěn)定、環(huán)保而且也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，在同等資源條件下最大 限度的發(fā)揮了其使用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說(shuō)明： 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】： 本發(fā)明提供一種活性炭及其制備工藝，其原料為山榮奧果核， 一種活性炭及其制備工藝，根據(jù)現(xiàn)有的常用剝皮方式、活化劑w及加熱方式分成=組 分別進(jìn)行試驗(yàn)，第一組剝皮方式為控制變量，其他采用本發(fā)明采用的工藝方式；第二組加熱 方式為控制變量，其他采用本發(fā)明采用的工藝方式，檢測(cè)剝皮率、能耗(每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品消 耗的燃煤量，單位t)和產(chǎn)品合格率；第=組活化劑為控制變量，其他為本發(fā)明采用的工藝 方式，檢測(cè)合格率、消耗量摩爾份數(shù)和環(huán)境危害。
[0011] 第一組
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種活性炭及其制備工藝，其特征在于：原料為山茱萸果核； 所述活性炭的制備工藝，包括以下步驟： 1) 收集去除果肉的山茱萸果核100KG，浸入28%的醋酸溶液中2. 5小時(shí)浸泡，攪拌18 分鐘，采用清水清洗； 2) 將清洗干凈的山茱萸果核放入剝皮機(jī)進(jìn)行剝皮； 3) 經(jīng)剝好皮的山茱萸果核放入充滿氬氣的烘干機(jī)中，烘干溫度200°C，時(shí)間0. 5小時(shí)； 4) 將烘干的的山茱萸果核放入頻率為300MHZ~100GHZ的微波加熱爐中，采用水蒸氣 進(jìn)行初步活化，活化溫度為900°C，時(shí)間1小時(shí)； 5) 經(jīng)過(guò)初步活化的山茱萸果核放入充滿氬氣冷卻室進(jìn)行冷卻； 6) 采用濃度75%碳酸鉀和80%碳酸鈉按2:1混合的溶液進(jìn)行浸泡冷卻后的山茱萸果 核，放入頻率為300MHZ~100GHZ的微波加熱爐進(jìn)行再次活化，活化溫度為550°C，時(shí)間0. 5 小時(shí)； 7) 將所得山茱萸果核放入充滿氬氣的冷卻室冷卻到室溫，加入5%的鹽酸進(jìn)行浸泡， 然后用去離子水清洗至中性； 8) 將所得產(chǎn)品在充滿氬氣保護(hù)的烘干機(jī)中烘干后，粉碎成需要粒度或直接包裝； 經(jīng)檢測(cè)其合格率99. 997%，比表面積2920 m2 /g。
2. -種活性炭及其制備工藝，其特征在于：原料為山茱萸果核； 所述活性炭的制備工藝，包括以下步驟： 1) 收集去除果肉的山茱萸果核100KG，浸入28%的醋酸溶液中3小時(shí)浸泡，攪拌20分 鐘，采用清水清洗； 2) 將清洗干凈的山茱萸果核放入剝皮機(jī)進(jìn)行剝皮； 3) 經(jīng)剝好皮的山茱萸果核放入充滿氬氣的烘干機(jī)中，烘干溫度250°C，時(shí)間0. 5小時(shí)； 4) 將烘干的的山茱萸果核放入頻率為300MHZ~100GHZ的微波加熱爐中，采用水蒸氣 進(jìn)行初步活化，活化溫度為950°C，時(shí)間1小時(shí)； 5) 經(jīng)過(guò)初步活化的山茱萸果核放入充滿氬氣冷卻室進(jìn)行冷卻； 6) 采用濃度72%碳酸鉀和85%碳酸鈉按4:1混合的溶液進(jìn)行浸泡冷卻后的山茱萸果 核，放入頻率為300MHZ~100GHZ的微波加熱爐進(jìn)行再次活化，活化溫度為600°C，時(shí)間0. 5 小時(shí)； 7) 將所得山茱萸果核放入充滿氬氣的冷卻室冷卻到室溫，加入5%的鹽酸進(jìn)行浸泡， 然后用去離子水清洗至中性； 8) 將所得產(chǎn)品在充滿氬氣保護(hù)的烘干機(jī)中烘干后，粉碎成需要粒度或直接包裝； 經(jīng)檢測(cè)其合格率99. 999%，比表面積2980 m2 /g。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種活性炭及其制備工藝，采用山茱萸果核為原料生產(chǎn)活性炭，采用醋酸進(jìn)行浸泡再用清水清洗，然后進(jìn)行剝皮，再進(jìn)行烘干，所得初步碳化的山茱萸果核，放入微波加熱爐進(jìn)行活化，采用這種加熱方式使加熱均勻、迅速，節(jié)省了成本而且也更環(huán)保；先采用水蒸氣活化產(chǎn)生一定量的細(xì)孔，然后進(jìn)行冷卻，將其浸泡在碳酸鉀和碳酸鈉的混合溶液中然后再次放入微波加熱爐中進(jìn)行活化，使其比表面積進(jìn)一步增大，然后進(jìn)行冷卻，將冷卻后的物料采用5%的鹽酸進(jìn)行浸泡，然后用去離子水進(jìn)行清洗至中性，然后在烘干機(jī)中進(jìn)行烘干，將冷卻后得到產(chǎn)品，本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，直觀簡(jiǎn)潔，不僅安全穩(wěn)定、環(huán)保而且提高了生產(chǎn)質(zhì)量，具有很好的實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】C01B31-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104828821
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510140086
【發(fā)明人】程俊校
【申請(qǐng)人】程俊校
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2013年7月25日
【公告號(hào)】CN103303917A, CN103303917B