CN102145889B - 一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的主要目的是提供一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，该方法可对热解固体物进行回收再利用。本发明所采用的技术方案是：一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，包括以下步骤：a、首先在热解废弃物中加入锌盐进行活化处理；b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并洗涤至中性；c、最后将洗涤过的热解废弃物进行炭化活化处理得到活性炭。按照本发明的处理方法，可将废弃物很好的利用起来，制备过程简单、速度快、成本较低，制取的活性炭的吸附效果比普通活性碳高出10％以上，碘吸附值大于1100mg/g。

Description

一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺
技术领域
本发明涉及一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，具体是对生物质热解后废弃物加以回收利用的一种方法。
背景技术
生物质主要指农作物、油料作物和农业有机剩余物、林木、森林工业残余物，它由C、H、O、S、P等元素组成，生物质一般由纤维素、半纤维素和木质素组成，生物质热裂解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热裂解，最终产物为生物质油、固体废弃物(生物质碳粉)和生物质气体。其中生物质油可当作初级液体燃料使用，而固体废弃物一般都直接做填埋处理，并未得到充分的利用。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，该方法可对热解固体物进行回收再利用。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，包括以下步骤：
a、首先在热解废弃物中加入锌盐进行活化处理；
b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并洗涤至中性；
c、最后将洗涤过的热解废弃物进行炭化活化处理得到活性炭。
按照本发明的处理方法，将生物质热解废弃物进行锌盐活化，再过滤，洗涤，炭化活化处理就得到了活性炭，活性碳是一种优良的吸附剂，它由于具有发达的细孔结构、巨大的表面积，可被广泛用于大气、水净化处理。该工艺将废弃物很好的利用起来，制备过程简单、速度快、成本较低，制取的活性炭的吸附效果比普通活性碳高出10％以上，碘吸附值大于1100mg/g。
具体实施方式
一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，包括以下步骤：
a、首先在热解废弃物中加入锌盐进行活化处理。这里是将锌盐镶嵌入炭颗粒内部结构中而开创出丰富的微孔，以增大热解废弃物的比表面积。
b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并洗涤至中性。该步是将多余的活化剂锌盐过滤除去，并用水将残留在吸附剂中的活化剂锌盐洗涤干净，洗涤至中性后即可判定洗涤已彻底。
c、最后将洗涤过的热解废弃物进行炭化活化处理得到活性炭。进行炭化活化处理是为了去除经上述步骤处理的热解废弃物中吸附的水分子。
所述锌盐为氯化锌，氯化锌质量浓度为20～32％，所述热解废弃物与氯化锌的质量比为1～2；所述活化处理是在每分钟800～1200转的速度下搅拌20～40分钟。利用氯化锌使固体物通过脱水、缩合、润涨等作用形成孔隙，使含碳的热解废弃物合成为不挥发的缩聚碳，从而产生多孔结构发达的吸附剂。所以，加入活化剂氯化锌，吸附剂会产生结构发达的多孔，吸附性能就会提高。
所述洗涤是用蒸馏水洗涤至pH值6.5～7.0。经活化处理的热解废弃物中的活化剂锌盐不断被蒸馏水稀释，洗涤，一直到最后热解废弃物中的锌盐无残留，到pH值为6.5～7.0就可以停止洗涤操作。
所述的炭化活化处理所用设备为炭化炉或马弗炉；炭化活化处理时间60～120分钟，温度200～350℃。炭化炉或马弗炉能保障在较高的温度下进行炭化活化处理，从而得到活性炭吸附剂。在所述时间及温度条件下，经锌盐活化，过滤，洗涤处理的热解废弃物中吸附的水分子基本可以达到最优的去除效果。
活化处理后静置，静置时间18～24小时。热解废弃物经锌盐活化后，还需要静置一段时间，静置可稳定炭颗粒内部丰富的微孔结构，同时固液分层，便于后续过滤洗涤。
实施例1
a、首先在热解废弃物中加入质量浓度为20％氯化锌，在每分钟800转的速度下搅拌20分钟，静置18小时，其中热解废弃物与氯化锌的质量比为1。
b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并用蒸馏水洗涤至pH值6.5。
c、最后将上述处理后的热解废弃物置于炭化炉进行炭化活化处理得到活性炭，炭化活化处理时间60分钟，温度200℃。
实施例2
a、首先在热解废弃物中加入质量浓度为32％氯化锌，在每分钟1200转的速度下搅拌40分钟，静置20小时，其中热解废弃物与氯化锌的质量比为2。
b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并用蒸馏水洗涤至pH值7.0。
c、最后将上述处理后的热解废弃物置于马弗炉进行炭化活化处理得到活性炭，炭化活化处理时间120分钟，温度350℃。
实施例3
a、首先在热解废弃物中加入质量浓度为25％氯化锌，在每分钟1000转的速度下搅拌30分钟，静置24小时，其中热解废弃物与氯化锌的质量比为1.5。
b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并用蒸馏水洗涤至pH值6.8。
c、最后将上述处理后的热解废弃物置于炭化炉进行炭化活化处理得到活性炭，炭化活化处理时间90分钟，温度300℃。
通过以上实验证明，该工艺将废弃物很好的利用起来，制备过程简单、速度快、成本较低，制取的活性炭的吸附效果比普通活性碳高出10％以上，碘吸附值大于1100mg/g。

Claims (4)

1.一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，包括以下步骤：
a、首先在热解废弃物中加入锌盐进行活化处理；
b、然后将经活化处理的热解废弃物过滤，并洗涤至中性；
c、最后将洗涤过的热解废弃物进行炭化活化处理得到活性炭；
所述锌盐为氯化锌，氯化锌质量浓度为20～32%，所述热解废弃物与氯化锌的质量比为1～2；所述活化处理是在每分钟800～1200转的速度下搅拌20～40分钟；
炭化活化处理时间60～120分钟，温度200～350℃。
2.根据权利要求1所述的一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，其特征在于：所述洗涤是用蒸馏水洗涤至pＨ值6.5～7.0。
3.根据权利要求1所述的一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，其特征在于：所述的炭化活化处理所用设备为炭化炉或马弗炉。
4.根据权利要求1所述的一种利用生物质热解废弃物制备活性炭工艺，其特征在于：活化处理后静置，静置时间18～24小时。
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