[發明專利]生物質粉末活性炭的制作方法

在審

• 申請號: 201610090543.6
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105692618A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 韋泉
• 申請（專利權）人: 柳州東侯生物能源科技有限公司
• 主分類號: C01B31/12
• 分類號: C01B31/12;B01J32/00;B01J35/10;A01N59/16;A01P1/00
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所 45102
• 代理人: 韋永青

技術領域

本發明涉及活性炭制作技術領域，尤其是一種生物質粉末活性炭的制作方法。

背景技術

活性炭是一種具有發達孔隙結構和大比表面積的多孔炭素材料，其物理化學性能穩定、機械強度高、不溶于水和有機溶劑，具有便于再生利用等優點，是一種性能優良的吸附劑和催化劑載體，從而被廣泛應用于食品加工、冶金、醫藥、化工、軍事、環保與能源等領域。活性炭的孔隙結構決定其物理化學性能，由于農業副產物量大、價廉制炭率高，且利用節約資源與環保，因此，諸多農業副產物常常是用來制備活性炭的主要原料。核桃殼，又稱胡桃，羌桃，為胡桃科植物。與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。核桃殼仁含有豐富的營養素，是人們喜愛的干果，而核桃殼取下核桃殼仁后，剩下的核桃殼，人們往往當垃圾隨意棄之，不僅浪費了資源，還造成垃圾堆積。目前，尚未發現利用核桃殼作為主要原料與相應活化劑來制備粉末狀生物質活性炭的報道。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種可資源再利用的生物質粉末活性炭的制作方法。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案是：

其方法為將核桃殼烘干后粉碎成顆粒，將該顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鉀按質量比為1:1-5:0.05-0.20的比例進行混合，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；將烘干物與AgNO₃溶液混合浸泡，過濾，再用蒸餾水沖洗至中性，然后用蒸汽水處理，最后干燥。

上述技術方案中，更具體的方案還可以是：所述的烘干是經70°C-100°C的加熱烘干；所述顆粒的粒徑為900-1200目；所述加水浸泡的時間為3-5小時；所述鹽酸的濃度為1.5mol/L，加鹽酸浸泡的時間為12小時；所述AgNO₃溶液的濃度為0.05mol/L，所述烘干物與AgNO₃溶液按固液比1：5；所述蒸汽水的溫度為180-200℃，蒸汽水處理的時間為2小時。

進一步的：所述的微波輻射加熱過程中采用氮氣保護，先以升溫速率為10°C/秒，加熱至230°C-300°C，旋轉炭化30秒-50秒，然后再以升溫速率為5°C/秒，加熱至600°C-800°C，旋轉炭化60秒-90秒。

由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下有益效果：

1、采用本發明制作出來的生物質粉末活性炭有連續的空洞通道，有比較均勻的孔徑，有極大的比表面積，空穴與孔道占總體積的50%，使它具有較強的離子交換能力和吸附能力，是良好的吸附材料和抑菌劑；有比較大的離子交換容量，并負載有催化劑Ag，能夠吸附空氣中的有害物質和水分。

2、將廢棄的核桃殼作為原料，避免了資源浪費且減少了環境污染，具有環保和促進產業的健康發展，進而拓寬種植戶增收渠道。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳述：

實施例1：

本實施例的生物質粉末活性炭的制作方法，包括如下步驟：

A、先將核桃殼經過70°C的加熱烘干后，再用粉碎機粉碎至粒徑為900目的顆粒；

B、將步驟A制得的核桃殼顆粒與氫氧化鈣和氫氧化鉀按質量比為1:1:0.20的比例進行攪拌混合，并加入剛好能將混合物完全浸泡在水中的水浸漬3小時膨化后干燥；

C、將步驟B所得的干燥混合物放置分級管式加熱爐中，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，進行攪拌浸泡，在不斷攪拌的情況下經過12小時的處理，過濾，再用蒸餾水漂洗至中性,烘干；將烘干物與0.05mol/L的AgNO₃溶液按固液比1：5混合浸泡，在不斷攪拌下經過2小時處理，過濾，再用蒸餾水沖洗至中性，轉移至于高壓釜內，經180℃水蒸氣處理2小時，取出，干燥；

在步驟C微波輻射加熱過程中采用氮氣保護，先以升溫速率為10°C/秒，加熱至230°C，旋轉炭化50秒，然后再以升溫速率為5°C/秒，加熱至600°C，旋轉炭化90秒。

實施例2：

本實施例的生物質粉末活性炭的制作方法，包括如下步驟：

A、先將核桃殼經80°C的加熱烘干后，再用粉碎機粉碎至粒徑為1000目的顆粒；