[發明專利]一種疏松多孔結構板栗殼基生物質炭的制備方法

有效

• 申請號: 201010216651.6
• 申請日: 2010-07-01
• 公開（公告）號: CN101892106A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 吳琪琳;王光學;韓浩;李利偉;全海宇;石彥平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬于生物質炭的制備領域，特別涉及一種疏松多孔結構板栗殼基生物質炭的制備方法。

背景技術

板栗殼是我國資源豐富、產量很大的著名農作物——板栗的廢棄物，主要組成成分為纖維素和木質素，兩者占到了其干重的近80％，含碳物質的高含量決定了其高能量值。大量集中的板栗殼被丟棄、焚燒或做低層次燃料使用，造成了日益嚴重的環境污染及極大的資源浪費。目前出現的對板栗殼炭化的少量研究，基本上在前期進行了粉碎和擠壓成型處理，不僅造成了工序的繁瑣而且破壞了板栗殼固有的有利于燃燒的疏松多孔結構，目前制備的板栗殼炭還存在得率、碳含量及燃燒熱值等相對偏低的不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種疏松多孔結構板栗殼基生物質炭的制備方法，制得的生物質炭得率為40.28％～50.32％，碳含量為83％～91％，燃燒熱值為30.19～35.48MJ/Kg；制備過程無需進行粉碎、擠壓成型等原料處理工序，工藝簡單，操作安全，具有良好的應用前景。

本發明的一種疏松多孔結構板栗殼基生物質炭的制備方法，包括：

(1)將板栗殼在催化劑溶液中浸漬2～5小時，取出后除去表面多余溶液；

(2)移入預氧化爐中，在溫度250℃～300℃的空氣氣氛下預氧化1～3小時；

(3)轉入管式炭化爐，在流速0.10～0.40ml/min的惰性氣體氣氛保護下，以5℃/min升溫至550℃～750℃，并保溫1～2小時；

(4)自然冷卻到100℃后，關閉惰性氣體，即制得疏松多孔結構板栗殼基生物質炭。

所述步驟(1)中的催化劑為磷酸、硼酸、尿素、脒基脲磷酸鹽中的一種或幾種的混合物，催化劑溶液濃度為0.05～1.0mol/L。

有益效果

(1)本發明高效利用了廢棄板栗殼，避免了環境污染和資源浪費，將產生可觀的社會效益、環境效益和經濟效益；

(2)本發明的所制得的生物質炭，制備得率達40.28％～50.32％，碳含量達83％～91％，燃燒熱值高達35.48MJ/Kg，達到了GB/T?17608-2006中一級精煤的標準，板栗殼基生物質炭與空氣的充分接觸，保證了其點燃迅速，燃燒充分，燃燒過程無煙、無味、無污染；

(3)制備過程無需進行粉碎、擠壓成型等原料處理工序，工藝簡單，操作安全，制得的生物質炭外部保持板栗殼原始形狀，內部為片層狀交聯的疏松多孔結構，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為實施例1的生物質炭斷面照片；

圖2為實施例2的生物質炭斷面照片；

圖3為實施例3的生物質炭斷面照片；

圖4為實施例4的生物質炭斷面照片。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

將板栗殼置于0.1M的磷酸-尿素溶液中浸漬2小時，取出除去表面多余溶液，再移入預氧化爐中，在溫度250℃的空氣氣氛下預氧化2小時，然后轉入管式炭化爐，在流速0.15ml/min的N₂氣氛保護下，以5℃/min升溫至550℃，并保溫1小時；自然冷卻到100℃后，關閉N₂氣氛，即制得疏松多孔結構板栗殼基生物質炭。

本實施例制得的疏松多孔結構板栗殼基生物質炭得率為50.32％，碳含量為83.27％，燃燒熱值為30.19MJ/Kg。

實施例2

將板栗殼置于0.1M的磷酸-尿素溶液中浸漬3小時，取出除去表面多余溶液，再移入預氧化爐中，在溫度250℃的空氣氣氛下預氧化2小時，然后轉入管式炭化爐，在流速0.20ml/min的N₂氣氛保護下，以5℃/min升溫至650℃，并保溫1.5小時；自然冷卻到100℃后，關閉N₂氣氛，即制得疏松多孔結構板栗殼基生物質炭。

本實施例制得的疏松多孔結構板栗殼基生物質炭得率為47.16％，碳含量為88.51％，燃燒熱值為32.31MJ/Kg。

實施例3