[發明專利]香蒲和菖蒲活性炭的制備方法

無效

• 申請號: 200710015671.5
• 申請日: 2007-06-08
• 公開（公告）號: CN101092238A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 張成祿;高春芳;張建;代嫣然;任小花
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所
• 代理人: 王書剛

技術領域

本發明涉及利用香蒲或菖蒲制備活性炭的方法。

背景技術

目前活性炭制備原料主要有五大類：植物、煤炭、石油、塑料和其他(除塵灰和剩余污泥等)。我國目前主要以木材、椰子殼、桃杏核作為木質活性炭的原料，但是我國果殼和木材資源十分有限，而且不易集中貯存，制約了其發展。煤炭石油資源雖分布廣泛，價格低廉，但由于其屬于不可再生資源，而且在其開采和制備的過程中容易污染環境，它的大量生產也受到限制。塑料原料產生的后續處理也容易對環境造成污染。

為了防治大氣污染、水質污染和惡臭等公害以保護環境，合理保護和利用森林和其他不可再生資源，急切需求其他更好的制備活性炭的原料。香蒲和菖蒲屬于濕地植物，產量豐富，目前還沒有香蒲和菖蒲活性炭的有關報道。

發明內容

本發明針對現有活性炭原料及其制備方法存在的不足，提供一種價格低廉、環保，以香蒲和菖蒲的秸稈為原料的香蒲和菖蒲活性炭的制備方法。

本發明的香蒲和菖蒲活性炭的制備方法包括以下步驟：

1.將香蒲或菖蒲秸稈洗凈，在自然條件下風干或在105℃-121℃下烘干至水分含量為5％-14％；

2.將上述香蒲或菖蒲秸稈粉碎，過80-100目篩；按照固液質量比為1∶2.5，取質量濃度為50％的磷酸，在超聲波振蕩器中在溫度20-60℃下浸泡20-60分鐘，或取濃度為50％的磷酸炭化浸泡1.5-2.0小時；

3.將浸泡后的香蒲或菖蒲秸稈在400-550℃下活化，一是在微波裝置中，在700-1500W的功率下微波輻射7-8分鐘，一是在活化爐內活化2-2.5小時；

4.然后加水洗滌，充分攪拌后置入超聲波振蕩器中超聲振蕩3分鐘，抽慮后按照相同的方法重復兩次，洗滌至pH為6.5-7，制備出活性炭；

5.將制備的活性炭在105-121℃下烘干，粉碎，80目以下的進行收集和包裝。

本發明以廣泛易得的菖蒲和香蒲為原料，操作工藝簡單，成本低，基本無污染。制備的菖蒲和香蒲活性炭屬多孔型結構，吸附性能好。

附圖說明

附圖是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

如附圖給出的本發明的工藝流程圖所示。本發明以香蒲或菖蒲為原料，先洗干凈，然后在自然條件下風干，也可以在105℃-121℃下烘干至水分含量為5％-14％。再用粉碎機將香蒲(或菖蒲)秸桿粉碎，過100目篩，收集所需細度的原料。再按照固液比為1∶2.5，取質量濃度為50％的磷酸，在功率可調的超聲波振蕩器中，以100-500W的功率，超聲浸泡20-60分鐘，浸泡溫度20-60℃。或取同樣濃度磷酸，同一固液比條件下浸泡1.5-2.0小時。浸泡過的磷酸可加以收集進行回收利用。將浸漬后的香蒲或菖蒲秸桿放入微波裝置中，在700-1500W的功率下，微波輻射7-8分鐘，其活化溫度約為400-500℃(或在活化爐內，溫度400-500℃條件下活化2-2.5小時)。然后加水洗滌，充分攪拌后置入超聲波振蕩器中以100-500W的功率超聲振蕩3分鐘，抽慮后按照相同的方法重復兩次，洗滌至p?H為6.5-7。之后將此活性炭水溶液在105-121℃下烘干，再將得到的活性炭粉碎，80目以下的進行收集和包裝。

本發明有以下優點：

1.菖蒲和香蒲來源于濕地系統，廣泛易得，制備成本低廉，屬于廢物利用。

2.菖蒲和香蒲的多孔型結構對于制備吸附性能好，高效快速的活性炭具有很好的作用。

3.該發明具有耗用指標低，環境污染輕，極大限度利用能源，成本低，產品質量容易控制的優點。

4.操作工藝簡單，產品質量穩定，工藝基本無污染。