[發明專利]一種利用五倍子藥渣制備中孔活性炭的方法

無效

• 申請號: 201210215161.3
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102757046A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 夏洪應;鄭照強;彭金輝;張利波;周俊文;劉秉國;郭勝惠;許磊
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用五倍子藥渣制備中孔活性炭的方法，屬于材料制備技術領域。

背景技術

五倍子主要產于我國以及朝鮮、日本，其中以我國的產量最高，產品單寧含量最高、質量最好，是功效顯著的傳統中藥。但每年在生產單寧的過程中也產生大量的五倍子藥渣，藥渣一般為濕物料，極易腐爛。藥渣運出廠區后多堆放處置，極易對周邊環境造成嚴重污染。藥渣含有豐富的纖維素、半纖維素和木質素等生物質高分子物質，可進一步通過熱解技術制備活性炭實現高附加值轉化。因此加強對藥渣的綜合利用，生產附加值高的產品不僅可以有效緩解藥渣對環境的污染，也能變廢為寶，提高收入。

活性炭是一種具有發達孔隙結構、巨大比表面積和較強吸附能力的炭材料?，F在活性炭已廣泛用于化工、食品、制藥、環保等多個領域。而隨著活性炭的制備技術及性能的不斷提升，在化工產品及食品脫色，催化劑載體，血液凈化等領域都越來越多需要富含中孔的活性炭產品，因此制備中孔發達的活性炭也成為活性炭研究和生產的一個熱門發展方向。

目前國內以藥渣原料制備活性炭的的研究比較少。公開號為CN101544370A的申請公開的“利用中藥渣生產活性炭的方法”和公開號為CN102092711的申請公開的“中藥渣制備活性炭的方法”分別采用氯化鋅和磷酸為活化劑生產活性炭的方法，但這兩種方法都是采用化學方法制的，在制備過程中引入了化學試劑，對環境造成一定壓力，而將其他雜質元素引入活性炭中，則可能需要后續的凈化工藝，增加了活性炭的處理步驟，這也就意味著制備及生產中經濟成本的增加，因而不利于工業的簡化和普及。而且以五倍子藥渣做為原料制備中孔活性炭的方法還未見報道，且五倍子藥渣的利用上也一直屬于空白區域。

發明內容

本發明的目的在于針對五倍子藥渣利用以及現有活性炭制備技術存在成本高、污染嚴重等問題，提供一種利用五倍子藥渣制備活性炭的方法，該方法簡單、高效、環保，制得的活性炭吸附性能好，中孔率在70%以上。

本發明通過以下技術方案實現：一種利用五倍子藥渣制備中孔活性炭的方法，經過下列各步驟：

（1）將五倍子藥渣洗滌除雜后，置于60～150℃下干燥1～3小時，然后將干燥的物料以10～50℃/min的升溫速率加熱至600～800℃進行炭化2～4小時；

（2）將步驟（1）所得炭化物料粉碎至20～40目后，在40±5℃/min的升溫速率下升溫至600℃，再保溫10～15min，使殘留揮發分迅速揮發的同時減少物料的氧化消耗，然后再以10±5℃/min的升溫速率升溫至800～1050℃，達到預定溫度后通入水蒸氣，在水蒸氣氣氛下進行活化100～160min，得到活性炭粗品；

（3）將步驟（2）得到的活性炭粗品在氮氣保護下冷卻至室溫后，在100～120℃下干燥2～3小時，即得到利用五倍子藥渣制備的中孔活性炭。

所述五倍子藥渣是五倍子制取單寧酸后的廢棄藥渣。

所述步驟（1）的除雜是通過用水清洗，除去五倍子藥渣中的雜質，如碎末、葉片等。

所述步驟（2）通入水蒸氣的流速是0.5～3mL/min。

本發明具有以下優點和效果：

（1）充分利用廢棄的五倍子藥渣為原料制備中孔活性炭，首次實現了廢棄五倍子藥渣資源的再次利用，為國內五倍子附屬產品的處理開辟了新的道路；同時隨著醫藥事業的發展，對五倍子的利用需求也在迅猛增長，因而利用后的廢棄五倍子藥渣來源廣泛，產量大，作為一種可再生的生物質原料，代替木材生產活性炭，也利于工業化的推廣，實現循環經濟；

（2）本發明采用高溫炭化，有利于改善炭化物料的結構，使得活化過程更好進行，也提高了產品活性炭的得率，因而對廢棄藥渣的利用上也得到最大體現，實現了五倍子的再次利用，創造更多的價值；

（3）本發明采用廉價的水蒸氣為活化劑活化制備五倍子藥渣活性炭，降低了生產成本，采用水蒸氣為活化劑實現了有害雜質的零排放，也大大降低了對運行設備的腐蝕，減少了設備維護成本；同時活化過程中不引入任何化學試劑，保證產品的質量。因而整個工藝流程具有工藝流程簡便、產品質量穩定性高、活化時間較短，制備過程無污染、產品清潔、吸附性能好等突出優勢；

（4）本發明迅速方便；對活化劑流量的調節控制，能實現對中孔結構形成的調節；制得的活性炭吸附性能好，中孔率能達到70%以上；