技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種活性炭制備方法，特別涉及一種制備不定型顆粒活性炭的方法。

背景技術(shù)

目前我國已成為世界上最大的食用植物油進口國，60％以上的食用植物油依賴進口。《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要》提出，到2020年食用植物油的自給率不低于40％。發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)是提高我國食用油自給率的最佳選擇，具有戰(zhàn)略意義。根據(jù)《全國油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，全國油茶種植面積將達到7000萬畝，年產(chǎn)茶油總量250萬噸。發(fā)展的同時也帶來了新的問題，那就是將產(chǎn)生大量的廢油茶殼，以前絕大部分油茶殼只能用做燃料使用，這大大降低了油茶殼的附加值。油茶殼是油茶果的外皮，占油茶果鮮重的60-70％，每年產(chǎn)生的油茶果殼有上百萬噸之多，資源相當(dāng)豐富。目前，油茶殼除了用于制備木糖、糠醛、粉狀活性炭及用作燃料外，尚未得到充分的開發(fā)利用。而目前生產(chǎn)木質(zhì)不定型顆?；钚蕴康脑现饕怯操|(zhì)果核殼，如杏核殼和椰子殼等，這些原料資源日趨緊缺，供需矛盾日益突出，在許多地區(qū)出現(xiàn)了抬價掙夠果核殼原料的情況，由此可見亟待開發(fā)新原料來制備不定型顆?；钚蕴?。長江流域及其以南的14個省(區(qū)、市)為油茶主要分布區(qū)，其中江西、湖南、廣西三省(區(qū))油茶面積占全國油茶總面積的76.2％。全國油茶加工企業(yè)659家。

而近年來，我國活性炭進口呈現(xiàn)出迅猛的增長勢頭。進口迅猛增長的主要原因是由于國內(nèi)對一些新類型的活性炭尤其是高級活性炭的需求在近幾年里快速膨脹；盡管我國的活性炭產(chǎn)業(yè)總體的生產(chǎn)能力在世界上數(shù)一數(shù)二，但由于國內(nèi)活性炭產(chǎn)業(yè)在短期內(nèi)根本無法改變的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)性矛盾，國內(nèi)的一些新類型活性炭尤其是高級活性炭的產(chǎn)量遠遠無法跟上其快速膨脹的需求。

專利文獻CN101863470?A公開了一種油茶果殼制汽油蒸氣回收用顆?；钚蕴康姆椒?，其中，將油茶果殼破碎成粉末作為原料，用磷酸作活化劑，將油茶果殼粉碎后與磷酸溶液混合，經(jīng)塑化、成型、炭活化、漂洗工序而制得成型顆?；钚蕴?，然而，按照國標GB/T?12496.6-1999對采用這種方式制得的顆粒活性炭強度進行測試，其強度僅僅為80％，因而得到的產(chǎn)品強度較低，較容易破碎。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種制備不易破碎的、具有高強度顆粒活性炭的方法。

本發(fā)明的一種制備不定型顆?；钚蕴康姆椒ǎㄈ缦虏襟E：

a.將油茶殼破碎至一定顆粒度，烘干備用；

b.以磷酸與破碎后的所述油茶殼按照一定的磷木比(純磷酸與絕干油茶殼質(zhì)量比)進行混合；

c.對混合得到的產(chǎn)物依次進行低溫浸漬、干燥、炭化、活化、回收、漂洗及烘干后得到中間產(chǎn)品；

d.采用水蒸氣對所述中間產(chǎn)品進行二次活化，得到最終產(chǎn)品。

上述的制備不定型顆粒活性炭的方法，所述低溫浸漬過程的溫度保持在60～90℃，且時間為5～24小時。

上述的制備不定型顆?；钚蕴康姆椒?，所述油茶殼被破碎至粒度為2-8mm的顆粒。

上述的制備不定型顆?；钚蕴康姆椒ǎ隽啄颈葹?.6∶1。

上述的制備不定型顆粒活性炭的方法，所述磷酸的質(zhì)量濃度為40-60％。

上述的制備不定型顆?；钚蕴康姆椒?，所述干燥過程的溫度保持在90～120℃，且時間為5～12小時。

上述的制備不定型顆?；钚蕴康姆椒ǎ鎏炕^程的溫度保持在200～300℃，且時間為1～3小時。

上述的制備不定型顆?；钚蕴康姆椒?，所述活化過程的溫度保持在400～550℃，且停留時間為20～120分鐘。

上述的制備不定型顆粒活性炭的方法，采用水蒸汽進行二次活化的溫度保持在800～1000℃，且停留時間為2～5小時。

上述的制備不定型顆粒活性炭的方法，采用水蒸汽活化時的水炭比為1∶1，

本發(fā)明顆粒活性炭的方法具有以下優(yōu)點：

1.采用水蒸氣對顆粒活性炭進行二次活化提高了顆粒活性炭強度，強度＞90％，從而可以降低使用過程中的磨耗，且不易破碎。

2.所述干燥過程的溫度保持在90～120℃，且時間為5～12小時，從而可以促使磷酸發(fā)生自身脫水聚合反應(yīng)(H₄P₂O₇、H₅P₃O₁₀，...，H_n+2P_nO_3n+1)并與油茶殼的生物組成成分(木質(zhì)纖維素、半纖維素及木質(zhì)素)之間發(fā)生成鍵反應(yīng)，此過程可提高產(chǎn)品的比表面積，且可降低后工藝過程中磷酸的損耗。