[發明專利]一種蘆竹活性炭的制備方法

有效

• 申請號: 201910535233.4
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110156007B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 劉縉;王亞紅;王娟;付蓉;徐夏夢;李肖凡;魏熙呈;劉璐
• 申請（專利權）人: 運城學院
• 主分類號: C01B32/312
• 分類號: C01B32/312;C01B32/336
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種蘆竹活性炭的制備方法，針對傳統的蘆竹活性炭，品質低，經濟價值不高的特點，對傳統的蘆竹活性炭的制備方法進行了改性，一是從選料上，選用了單一的根部位作為原料，消除了根、莖、葉不同部位之間的成分差異，使后續得到的活性炭孔徑更加均勻，也便于提升后續的活性處理效果；二是采用氨化+水蒸氣活化的方式對蘆竹根顆粒進行活化，提高活性炭的比表面積；三是對炭化后的半成品在氮氣保護狀態下通入苯對活性炭進行孔徑調整，最終得到的蘆竹活性炭不但孔徑均勻，而且具有較高的比表面積。

技術領域

本發明涉及活性炭制備技術領域，尤其涉及一種蘆竹活性炭的制備方法。

背景技術

蘆竹，拉丁文名：Arundo donax，禾本科、蘆竹屬多年生，具發達根狀莖。稈粗大直立，堅韌，具多數節，常生分枝。葉鞘長于節間，無毛或頸部具長柔毛；葉舌截平，先端具短纖毛；葉片扁平，上面與邊緣微粗糙，基部白色，抱莖。圓錐花序極大型，分枝稠密，斜升；背面中部以下密生長柔毛，兩側上部具短柔毛，穎果細小黑色。花果期9-12月。生于河岸道旁、砂質壤土上。

蘆竹為多年生草本植物，不僅能夠美化水體景觀，還具有較強的水質凈化功能，是人工濕地生態修復的常用植物。然而，蘆竹繁殖速度快，每年都需要進行收割，收割下來的蘆竹莖稈往往作為廢棄物處置，不僅占用了土地、增加了人工濕地的運行管理成本、還造成了植物資源的浪費。蘆竹單位產量高(年平均畝產量可達3-5噸)，且植株組織中主要為纖維素、半纖維素和木質素，灰分含量僅不到0.5％，使的蘆竹成為一種潛在的、優質的活性炭制備原料。

目前已經有將蘆竹應用于活性炭原料的記載，例如中國發明專利CN1944246A公開了一種活性蘆竹碳的炭化及造孔制備方法；中國發明專利CN104163426A公開了一種活性炭制備方法及蘆竹活性炭，該方法在一定程度上縮短了制備過程的耗時，提高了產品品質；但是以上方法制備的蘆竹活性炭均屬于低檔產品，為了進一步提高蘆竹活性炭的經濟價值，本發明提供了一種蘆竹活性炭的制備方法。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種蘆竹活性炭的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種蘆竹活性炭的制備方法，包括以下步驟：

A、去除莖葉，選取蘆竹的根部位，將其粉碎至1-2cm粒徑，得到蘆竹根顆粒；

B、采用尿素、碳酸氫銨或氨水氨化試劑對蘆竹根顆粒進行氨化處理，然后通過水蒸汽加熱至190-260℃，維持8-12min，得到氨化活化后的蘆竹根顆粒；

C、將蘆竹根顆粒自然晾曬1-2天去除水分，然后破碎成粉末，過篩，將其粒徑控制在80-120目，得到蘆竹根粉；

D、將蘆竹根粉放入碳化爐中，在平面上自然鋪放，將溫度升至炭化溫度，炭化得到活性炭半成品；

E、將活性炭半成品置于轉爐內，在氮氣保護狀態下升溫至950-1000℃，在氮氣保護狀態下通入苯對活性炭進行孔徑調整，即可得到蘆竹活性炭。

優選的，所述的步驟B中，當氨化試劑為尿素或碳酸氫銨時，氨化處理的具體方法是：將蘆竹根顆粒按照尿素或碳酸氫銨與蘆竹根顆粒的質量比為(10-20):100與尿素或碳酸氫銨混合，加20-50倍的水溶解，密封，在90-100℃保持8-12h。

優選的，所述的步驟B中，當氨化試劑為氨水時，氨化處理的具體方法是：將蘆竹根顆粒按照質量濃度為1-12％的氨水與蘆竹根顆粒的質量比為(10-20)：1與氨水混合均勻，使蘆竹根顆粒完全浸泡在氨水中，密封，在15-30℃保持18-24h。

優選的，所述的步驟D中，所述的炭化溫度為600-800℃，炭化時間為15-30min。