本發(fā)明涉及一種生物復(fù)合吸附劑的制備方法，屬于煙草行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

增塑劑、多元醇等行業(yè)從2007年出臺(tái)了相關(guān)限制標(biāo)準(zhǔn)，要求加強(qiáng)對(duì)增塑劑、多元醇中微量較低濃度有機(jī)物的檢測(cè)和控制。該強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)將增塑劑、多元醇中影響其質(zhì)量純度的殘留有機(jī)化合物和重金屬作為否定指標(biāo)，國(guó)家機(jī)構(gòu)將定期抽檢。相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)大部分直接引用食品行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法，煙草行業(yè)將常用的濾棒增塑劑，即三醋酸甘油酯作為控制的典型代表之一。

根據(jù)對(duì)三醋酸甘油酯產(chǎn)品中殘留較低濃度的有機(jī)化合物研究發(fā)現(xiàn)，其主要來(lái)自于原料和生產(chǎn)工藝過(guò)程，三醋酸甘油酯是由丙三醇、乙酸，在酸性催化劑、脫水劑的作用下，加熱反應(yīng)得到半成品，經(jīng)過(guò)脫色，脫酸，精制而成，常用帶水劑有苯，甲苯，乙酸乙酯等酯類，及環(huán)己烷，原料乙酸本身就含有甲酸，丙酸，乙醇，乙醛等，在100℃左右的溫度下反應(yīng)，所以會(huì)有大量有機(jī)化合物殘留在半成品中，經(jīng)過(guò)蒸餾精制后，三乙酸甘油酯也可能存在影響其質(zhì)量安全的成分。

現(xiàn)有技術(shù)中多采用活性炭對(duì)三醋酸甘油酯中較低濃度的殘留有機(jī)物進(jìn)行吸附，雖然活性炭具有良好的吸附洗提性，但是活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附是一個(gè)表面過(guò)程，選擇性較差，容易飽和，而且，活性炭的微孔發(fā)達(dá)，以致于某些大分子化合物無(wú)法進(jìn)入微孔，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要選用不同的活性炭品種，增加了成本，而單一活性炭對(duì)于目前洗提去除產(chǎn)品中殘留低濃度有機(jī)物的效果不是十分理想，無(wú)法滿足國(guó)家行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，亟需開(kāi)發(fā)一種吸附性好的生物復(fù)合吸附劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)目前活性炭對(duì)三醋酸甘油酯中較低濃度的殘留有機(jī)物吸附性差，容易飽和的問(wèn)題，提供了一種生物復(fù)合吸附劑。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種生物復(fù)合吸附劑的制備方法，具體制備步驟為：

（1）將20～30g椰殼活性炭和100～200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%碳酸溶液混合后，于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在900～1000℃活化2～3h得到活化后的活性炭；

（2）將活化后的活性炭和200～300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氯化鉀溶液混合后浸泡2～3h后過(guò)濾，得到濾渣，將濾渣和80～100ml甲醇和120～150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%醋酸溶液混合后，得到混合液；

（3）將混合液置于燒杯中，并用紗布覆蓋燒杯口，放置20～25天后，離心分離，得到沉淀物，將沉淀物水洗，得到預(yù)處理活性炭；

（4）取3～4l乙二醇丁醚加入到蒸鍋中，并將預(yù)處理活性炭平鋪于蒸屜上，蒸煮50～60min得到負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭；

（5）取5～8g細(xì)菌纖維素粉碎后，與80～100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸溶液混合30～40min后，再加入負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭，混合2～3h后過(guò)濾，得到濾餅，將濾餅干燥，得到生物復(fù)合吸附劑。

步驟（3）中所述的離心分離的轉(zhuǎn)速為5000～6000r/min。

步驟（4）中所述的蒸屜上覆蓋有一層玻纖濾紙。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

本發(fā)明首先通過(guò)將活性炭用二氧化碳和水蒸氣進(jìn)行活化，增加活性炭的比表面積，再用氯化鉀進(jìn)行處理，減少活性炭對(duì)三醋酸甘油酯的吸附，再在甲醇和乙酸中發(fā)酵，用微生物對(duì)活性炭進(jìn)行改性，使其吸附容量和孔徑增大，再用極性物質(zhì)進(jìn)行蒸煮，增加活性炭的極性基團(tuán)，最后用纖維素進(jìn)行包覆增加吸附性能，利用細(xì)菌纖維表面的極性基團(tuán)提高活性炭對(duì)有機(jī)物的吸附，本發(fā)明制備的吸附劑吸附容量大，不易飽和。

具體實(shí)施方式

首先稱取20～30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100～200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮?dú)猓刂仆ㄈ肓繛?0ml/min，升溫至900～1000℃活化2～3h，控制升溫速率為10～15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有200～300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2～3h后，過(guò)濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80～100ml甲醇和120～150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3～5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20～25天，待燒杯中長(zhǎng)滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機(jī)中，以5000～6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20～25min，收集沉淀物，并用水清洗2～3次，得到預(yù)處理活性炭；取3～4l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時(shí)向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預(yù)處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對(duì)蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50～60min，帶蒸煮結(jié)束，將負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取5～8g細(xì)菌纖維素加入到粉碎機(jī)中粉碎30～40min，收集粉碎物，并加入到盛有80～100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，再加入上述負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2～3h，過(guò)濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在80～90℃下干燥3～4h，即可得到生物復(fù)合吸附劑。

實(shí)例1

首先稱取20g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮?dú)?，控制通入量?0ml/min，升溫至900℃活化2h，控制升溫速率為10℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2h后，過(guò)濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80ml甲醇和120ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20天，待燒杯中長(zhǎng)滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機(jī)中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20min，收集沉淀物，并用水清洗2次，得到預(yù)處理活性炭；取3l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時(shí)向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預(yù)處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對(duì)蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50min，帶蒸煮結(jié)束，將負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取5g細(xì)菌纖維素加入到粉碎機(jī)中粉碎30min，收集粉碎物，并加入到盛有80ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30min后，再加入上述負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2h，過(guò)濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在80℃下干燥3h，即可得到生物復(fù)合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復(fù)合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:600，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機(jī)中，于120℃下吸附1h，吸附結(jié)束，過(guò)濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對(duì)有機(jī)物的吸附量達(dá)到了93.8%，吸附劑可反復(fù)使用16次。

實(shí)例2

首先稱取30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮?dú)?，控制通入量?0ml/min，升溫至1000℃活化3h，控制升溫速率為15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理3h后，過(guò)濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入100ml甲醇和150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置25天，待燒杯中長(zhǎng)滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機(jī)中，以6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理25min，收集沉淀物，并用水清洗3次，得到預(yù)處理活性炭；取4l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時(shí)向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預(yù)處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對(duì)蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮60min，帶蒸煮結(jié)束，將負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取8g細(xì)菌纖維素加入到粉碎機(jī)中粉碎40min，收集粉碎物，并加入到盛有100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡40min后，再加入上述負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡3h，過(guò)濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在90℃下干燥4h，即可得到生物復(fù)合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復(fù)合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:700，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機(jī)中，于125℃下吸附2h，吸附結(jié)束，過(guò)濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對(duì)有機(jī)物的吸附量達(dá)到了94.6%，吸附劑可反復(fù)使用19。

實(shí)例3

首先稱取25g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入150ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮?dú)?，控制通入量?0ml/min，升溫至950℃活化3h，控制升溫速率為13℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有260ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2h后，過(guò)濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入90ml甲醇和135ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合4min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置23天，待燒杯中長(zhǎng)滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機(jī)中，以5500r/min的轉(zhuǎn)速離心處理23min，收集沉淀物，并用水清洗2次，得到預(yù)處理活性炭；取4l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時(shí)向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預(yù)處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對(duì)蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮55min，帶蒸煮結(jié)束，將負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取6g細(xì)菌纖維素加入到粉碎機(jī)中粉碎35min，收集粉碎物，并加入到盛有90ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡35min后，再加入上述負(fù)載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2h，過(guò)濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在85℃下干燥3h，即可得到生物復(fù)合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復(fù)合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:800，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機(jī)中，于130℃下吸附2h，吸附結(jié)束，過(guò)濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對(duì)有機(jī)物的吸附量達(dá)到了95.26%，吸附劑可反復(fù)使用20次。