利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活性炭制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭是一種具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和大比表面積的多孔炭素材料，其物理化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、不溶于水和有機(jī)溶劑，具有便于再生利用等優(yōu)點(diǎn)，是一種性能優(yōu)良的吸附劑和催化劑載體，從而被廣泛應(yīng)用于食品加工、冶金、醫(yī)藥、化工、軍事、環(huán)保與能源等領(lǐng)域。活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)決定其物理化學(xué)性能，由于農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物量大、價(jià)廉制炭率高，且利用節(jié)約資源與環(huán)保，因此，諸多農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物常常是用來制備活性炭的主要原料。荔枝核，中藥名，為無患子科植物蒸枝Litchi chinensis Sonn.的干燥成熟種子，蒸枝核味微甘、苦、濕；長期以來，人們對(duì)荔枝核的認(rèn)識(shí)不深，大多數(shù)直接用來做肥料或是廢棄，很少進(jìn)行深加工和多用途綜合利用。目前，尚未發(fā)現(xiàn)利用荔枝核作為主要原料與相應(yīng)活化劑來制備粉末狀生物質(zhì)活性炭的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種可資源再利用的利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
其方法為將荔枝核風(fēng)干后粉碎成顆粒，將該顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鈉按質(zhì)量比為1:1-5:0.05-0.20的比例進(jìn)行混合，再加水浸泡，膨化后干燥，將干燥后的混合物用微波輻射法加熱，然后冷卻，再用鹽酸攪拌浸泡，然后用蒸餾水漂洗至中性，烘干，再用蒸汽水處理，最后干燥。
[0005]上述技術(shù)方案中，更具體的方案還可以是:所述的風(fēng)干為自然風(fēng)干或是經(jīng)70°C -100° C的加熱烘干;所述顆粒的粒徑為900-1200目；所述加水浸泡的時(shí)間為3-4小時(shí);所述鹽酸的濃度為1.5mol/L，加鹽酸浸泡的時(shí)間為12小時(shí)；所述蒸汽水的溫度為180-200°C，蒸汽水處理的時(shí)間為2小時(shí)。
[0006]進(jìn)一步的:所述的微波輻射加熱過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，先以升溫速率為10°C/秒，加熱至230° C-300。C，旋轉(zhuǎn)炭化30秒-50秒，然后再以升溫速率為5° C/秒，加熱至600° C-800。C，旋轉(zhuǎn)炭化60秒-90秒。
[0007]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
1、采用本發(fā)明制作出來的生物質(zhì)粉末活性炭微孔發(fā)達(dá)、孔隙分布集中、有連續(xù)的空洞通道、比表面積大，空穴與孔道占總體積的50%，使它具有較強(qiáng)的離子交換能力和吸附能力，是良好的吸附材料和抑菌劑，經(jīng)過酸改性后，可以有效清除通道內(nèi)的堵塞離子。
[0008]2、將廢棄的荔枝核作為原料，避免了資源浪費(fèi)且減少了環(huán)境污染，具有環(huán)保和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，進(jìn)而拓寬種植戶增收渠道。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述:
實(shí)施例1:
本實(shí)施例的利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，包括如下步驟:
A、先將荔枝核自然風(fēng)干后，再用粉碎機(jī)粉碎至粒徑為900目的顆粒；
B、將步驟A制得的荔枝核顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鈉按質(zhì)量比為1:1:0.20的比例進(jìn)行攪拌混合，并加入剛好能將混合物完全浸泡在水中的水浸漬3小時(shí)膨化后干燥；
C、將步驟B所得的干燥混合物放置分級(jí)管式加熱爐中，采用微波輻射法加熱，隨后自然冷卻；
D、將步驟C制得冷卻物用1.5mol/L的鹽酸按固液比為1:10混合浸泡，進(jìn)行攪拌浸泡，在不斷攪拌的情況下經(jīng)過12小時(shí)的處理，過濾，再用蒸餾水漂洗至中性，烘干，轉(zhuǎn)移至于高壓釜內(nèi)，經(jīng)180°C水蒸氣處理2小時(shí)，取出，干燥；
在步驟C微波輻射加熱過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，先以升溫速率為10° C/秒，加熱至230°C，旋轉(zhuǎn)炭化50秒，然后再以升溫速率為5° C/秒，加熱至600° C，旋轉(zhuǎn)炭化90秒。
[0010]實(shí)施例2:
本實(shí)施例的利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，包括如下步驟:
A、先將荔枝核經(jīng)70°C的加熱烘干后，再用粉碎機(jī)粉碎至粒徑為1000目的顆粒；
B、將步驟A制得的荔枝核顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鈉按質(zhì)量比為1:3:0.05的比例進(jìn)行攪拌混合，并加入剛好能將混合物完全浸泡在水中的水浸漬4小時(shí)膨化后干燥；
C、將步驟B所得的干燥混合物放置分級(jí)管式加熱爐中，采用微波輻射法加熱，隨后自然冷卻；
D、將步驟C制得冷卻物用1.5mol/L的鹽酸按固液比為1:10混合浸泡，進(jìn)行攪拌浸泡，在不斷攪拌的情況下經(jīng)過12小時(shí)的處理，過濾，再用蒸餾水漂洗至中性，烘干，轉(zhuǎn)移至于高壓釜內(nèi)，經(jīng)2000C水蒸氣處理2小時(shí)，取出，干燥；
在步驟C微波輻射加熱過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，先以升溫速率為10° C/秒，加熱至230°C，旋轉(zhuǎn)炭化50秒，然后再以升溫速率為5° C/秒，加熱至600° C，旋轉(zhuǎn)炭化90秒。
[0011]實(shí)施例3:
本實(shí)施例的利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，包括如下步驟:
A、先將荔枝核經(jīng)100°C的加熱烘干后，再用粉碎機(jī)粉碎至粒徑為1200目的顆粒；
B、將步驟A制得的荔枝核顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鈉按質(zhì)量比為1:5:0.15的比例進(jìn)行攪拌混合，并加入剛好能將混合物完全浸泡在水中的水浸漬4小時(shí)膨化后干燥；
C、將步驟B所得的干燥混合物放置分級(jí)管式加熱爐中，采用微波輻射法加熱，隨后自然冷卻；
D、將步驟C制得冷卻物用1.5mol/L的鹽酸按固液比為1:10混合浸泡，進(jìn)行攪拌浸泡，在不斷攪拌的情況下經(jīng)過12小時(shí)的處理，過濾，再用蒸餾水漂洗至中性，烘干，轉(zhuǎn)移至于高壓釜內(nèi)，經(jīng)2000C水蒸氣處理2小時(shí)，取出，干燥；
在步驟C微波輻射加熱過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，先以升溫速率為10° C/秒，加熱至230°C，旋轉(zhuǎn)炭化50秒，然后再以升溫速率為5° C/秒，加熱至600° C，旋轉(zhuǎn)炭化90秒。
[0012]采用本發(fā)明制得的生物質(zhì)粉末活性炭的比表面積為:1530-2450m2/g，微孔比表面積占98%以上，孔體積為:0.62-1.16cm3/g，碘值為845_1545mg/g，亞甲基藍(lán)吸附值為:10-2lml/0.1g，灰分 < 0.15%，電阻值為0.3-0.6 Ω。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，其特征在于: 將荔枝核風(fēng)干后粉碎成顆粒，將該顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鈉按質(zhì)量比為1: 1-5:0.05-0.20的比例進(jìn)行混合，再加水浸泡，膨化后干燥，將干燥后的混合物用微波輻射法加熱，然后冷卻，再用鹽酸攪拌浸泡，然后用蒸餾水漂洗至中性，烘干，再用蒸汽水處理，最后干燥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，其特征在于: 所述的風(fēng)干為自然風(fēng)干或是經(jīng)70° C -100° C的加熱烘干;所述顆粒的粒徑為900-1200目；所述加水浸泡的時(shí)間為3-4小時(shí);所述鹽酸的濃度為1.5mol/L，加鹽酸浸泡的時(shí)間為12小時(shí);所述蒸汽水的溫度為180-200°C，蒸汽水處理的時(shí)間為2小時(shí)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，其特征在于:所述的微波輻射加熱過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，先以升溫速率為10° C/秒，加熱至230° C-300°C，旋轉(zhuǎn)炭化30秒-50秒，然后再以升溫速率為5° C/秒，加熱至600° C-800。C，旋轉(zhuǎn)炭化60秒-90秒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用荔枝核制作生物質(zhì)粉末活性炭的方法，涉及活性炭制作技術(shù)領(lǐng)域，方法為將荔枝核風(fēng)干后粉碎成顆粒，將該顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鈉按質(zhì)量比為1:？1-5:0.05-0.20的比例進(jìn)行混合，再加水浸泡，膨化后干燥，將干燥后的混合物用微波輻射法加熱，然后冷卻，再用鹽酸攪拌浸泡，然后用蒸餾水漂洗至中性，烘干，再用蒸汽水處理，最后干燥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制得的活性炭微孔發(fā)達(dá)、孔隙分布集中、有連續(xù)的空洞通道、比表面積大，空穴與孔道占總體積的50%，是良好的吸附材料和抑菌劑，經(jīng)過酸改性后，可以有效清除通道內(nèi)的堵塞離子。
【IPC分類】C01B31/12, C01B31/10
【公開號(hào)】CN105645409
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】韋泉
【申請(qǐng)人】柳州東侯生物能源科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年2月18日