一种利用农作物秸秆制备活性炭的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农作物賴杆资源利用领域，具体设及一种利用农作物賴杆制备活性炭 的方法。
【背景技术】
[0002] 农作物賴杆是农作物生产系统中一项重要的生物资源。据不完全估计，全世界每 年可产生近20亿吨的賴杆。农作物賴杆资源的利用，既设及到广大农村的千家万户，也设 及到整个农业生态系统中±壤肥力、水±保持、环境安全W及再生资源有效利用等可持续 发展问题，近年来已引起世界各国的普遍关注，并逐步成为发展可持续农业的重要方面。
[0003] 在传统农业阶段，賴杆资源主要是不经任何处理直接用于肥料、燃料和饲料。随着 传统农业向现代化农业的转变W及经济、社会的发展，农村能源、饲料结构等发生了深刻变 化，传统的賴杆利用途径发生了历史性的转变。一方面，科技进步为賴杆利用开辟了新途径 和新方法；另一方面，农业主产区賴杆资源大量过剩问题日趋突出，农民就地焚烧賴杆带来 的资源浪费和环境污染问题，引起了全社会的关注。因此合理利用农作物賴杆资源，保护环 境，是当前直接关系到国民经济可持续发展的重要课题。目前对于农作物賴杆的利用主要 为造纸、动物饲料等方面，同时也有利用农作物賴杆制备工业用品，如活性炭等，但是目前 利用农作物賴杆制备的活性炭没有经过特定的处理工艺因而性能有限，因此需要通过工艺 的改进来制备得到性能优异的活性炭材料。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于为了克服W上现有技术的不足而提供一种利用农作物賴杆制 备活性炭的方法，提高活性炭的性能。 阳0化]本发明的技术方案如下：
[0006] 一种利用农作物賴杆制备活性炭的方法，包括W下步骤：
[0007] 步骤一，将农作物賴杆粉碎，得到物料一；
[0008] 步骤二，将物料一浸于处理液中，在升溫至40-50°C，揽拌200-300分钟，过滤，得 到物料二，其中处理液为顺下締二酸酢、碳酸锭和水的混合液；
[0009] 步骤=，将物料二加入到碳酸钢、十二烷基硫酸钢和水的混合物中，在真空条件下 加热至100-120°c，恒溫保持10-20分钟，然后再降溫至5-10°C，恒溫保持10-20分钟，然后 再升溫至100-120°C，继续保持10-20分钟，如此反复2-3次，得到混合物；
[0010] 步骤四，将步骤S得到的混合物在氨气氛围中升溫至700-800°C，保持120-180分 钟，然后在惰性气体保护的条件下降至室溫，得到活性炭。
[0011] 所述的利用农作物賴杆制备活性炭的方法，步骤二处理液中顺下締二酸酢、碳酸 锭和水的质量比为1:0. 6-2:15-20。
[0012] 所述的利用农作物賴杆制备活性炭的方法，步骤=中真空条件的真空度为 0.05-0.OlMPao
[0013] 所述的利用农作物賴杆制备活性炭的方法，步骤S中物料二、到碳酸钢、十二烷基 硫酸钢和水的质量比为10:1-3:0. 5-1:15。
[0014] 所述的利用农作物賴杆制备活性炭的方法，步骤=中降溫至5-10°C的降溫速度为 15-20°C/ 分钟。
[0015] 所述的利用农作物賴杆制备活性炭的方法，步骤四中的惰性气体为氮气或氣气。
[0016] 本发明提供的方法制备得到的活性炭具有良好的性能，其中灰分达到了 3. 2%W 下，舰吸附值达到了 1460mgW上，比表面积达到了 3650m7gW上，具有优良的吸附能力。
【具体实施方式】：
[0017] 实施例1
[0018] 一种利用农作物賴杆制备活性炭的方法，包括W下步骤：
[0019] 步骤一，将农作物賴杆1000 g粉碎，得到物料一；
[0020] 步骤二，将物料一浸于处理液中，在升溫至40°C，揽拌200分钟，过滤，得到物料 二，其中处理液为200g顺下締二酸酢、120g碳酸锭和3000g水的混合液；
[0021] 步骤三将物料二加入到100g碳酸钢、50g十二烷基硫酸钢和1500g水的混合物 中，在真空度为0. 〇5MPa的真空条件下加热至100°C，恒溫保持10分钟，然后W15°C/分钟 的降溫速度降溫至5°C，恒溫保持10分钟，然后再升溫至100°C，继续保持10分钟，如此反 复2次，得到混合物；
[0022] 步骤四，将步骤=得到的混合物在氨气氛围中升溫至700°C，保持120分钟，然后 在氮气保护的条件下降至室溫，得到活性炭。 阳〇2引实施例2
[0024] 一种利用农作物賴杆制备活性炭的方法，包括W下步骤： 阳0巧]步骤一，将农作物賴杆1000 g粉碎，得到物料一；
[00%] 步骤二，将物料一浸于处理液中，在升溫至43°C，揽拌220分钟，过滤，得到物料 二，其中处理液为200g顺下締二酸酢、200g碳酸锭和3600g水的混合液；
[0027] 步骤三将物料二加入到150g碳酸钢、60g十二烷基硫酸钢和1500g水的混合物 中，在真空度为0. 〇6MPa的真空条件下加热至105°C，恒溫保持13分钟，然后W16°C/分钟 的降溫速度降溫至TC,恒溫保持15分钟，然后再升溫至105°C，继续保持13分钟，如此反 复2次，得到混合物；
[0028] 步骤四，将步骤=得到的混合物在氨气氛围中升溫至750°C，保持140分钟，然后 在氣气保护的条件下降至室溫，得到活性炭。
[0029] 实施例3
[0030] 一种利用农作物賴杆制备活性炭的方法，包括W下步骤：
[0031] 步骤一，将农作物賴杆1000 g粉碎，得到物料一；
[0032] 步骤二，将物料一浸于处理液中，在升溫至46°C，揽拌280分钟，过滤，得到物料 二，其中处理液为200g顺下締二酸酢、200g碳酸锭和3500g水的混合液； 阳03引步骤三将物料二加入到200g碳酸钢、SOg十二烷基硫酸钢和1500g水的混合物 中，在真空度为0. 〇6MPa的真空条件下加热至110°C，恒溫保持18分钟，然后W17°C/分钟 的降溫速度降溫至6°C，恒溫保持18分钟，然后再升溫至Iior，继续保持18分钟，如此反 复3次，得到混合物；
[0034] 步骤四，将步骤=得到的混合物在氨气氛围中升溫至770°C，保持160分钟，然后 在氮气保护的条件下降至室溫，得到活性炭。 阳0对 实施例4
[0036] 一种利用农作物賴杆制备活性炭的方法，包括W下步骤：
[0037] 步骤一，将农作物賴杆1000 g粉碎，得到物料一；
[0038] 步骤二，将物料一浸于处理液中，在升溫至50°C，揽拌300分钟，过滤，得到物料 二，其中处理液为200g顺下締二酸酢、400g碳酸锭和4000g水的混合液；
[0039] 步骤三将物料二加入到300g碳酸钢、100g十二烷基硫酸钢和1500g水的混合物 中，在真空度为0.OlMPa的真空条件下加热至120°C，恒溫保持20分钟，然后W20°C/分钟 的降溫速度降溫至10°C，恒溫保持20分钟，然后再升溫至120°C，继续保持20分钟，如此反 复3次，得到混合物； W40] 步骤四，将步骤；得到的混合物在氨气氛围中升溫至800°C，保持180分钟，然后 在氮气保护的条件下降至室溫，得到活性炭。
[0041] 对于W上实施例制备得到的活性炭进行性能测定，结果如下：
[0042]
[0043] 从W上试验结果可W看出，本发明提供的方法制备得到的活性炭具有良好的性 能，其中灰分达到了 3. 2%W下，舰吸附值达到了 1460mgW上，比表面积达到了 3650mVgW 上，具有优良的吸附能力。
【主权项】
1. 一种利用农作物秸杆制备活性炭的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，将农作物秸杆粉碎，得到物料一； 步骤二，将物料一浸于处理液中，在升温至40-50°C，搅拌200-300分钟，过滤，得到物 料二，其中处理液为顺丁烯二酸酐、碳酸铵和水的混合液； 步骤三，将物料二加入到碳酸钠、十二烷基硫酸钠和水的混合物中，在真空条件下加热 至100-120°C，恒温保持10-20分钟，然后再降温至5-KTC，恒温保持10-20分钟，然后再升 温至100-120°C，继续保持10-20分钟，如此反复2-3次，得到混合物； 步骤四，将步骤三得到的混合物在氢气氛围中升温至700-800°C，保持120-180分钟， 然后在惰性气体保护的条件下降至室温，得到活性炭。2. 根据权利要求1所述的利用农作物秸杆制备活性炭的方法，其特征在于，步骤二处 理液中顺丁烯二酸酐、碳酸铵和水的质量比为1:0. 6-2:15-20。3. 根据权利要求1所述的利用农作物秸杆制备活性炭的方法，其特征在于，步骤三中 真空条件的真空度为0. 05-0.OIMPa。4. 根据权利要求1所述的利用农作物秸杆制备活性炭的方法，其特征在于，步骤三中 物料二、到碳酸钠、十二烷基硫酸钠和水的质量比为10:1-3:0. 5-1:15。5. 根据权利要求1所述的利用农作物秸杆制备活性炭的方法，其特征在于，步骤三中 降温至5-10°C的降温速度为15-20°C/分钟。6. 根据权利要求1所述的利用农作物秸杆制备活性炭的方法，其特征在于，步骤四中 的惰性气体为氮气或氩气。
【专利摘要】本发明公开了一种利用农作物秸秆制备活性炭的方法，具体为先将农作物秸秆粉碎，得到物料一；然后将物料一浸于处理液中，在升温搅拌后过滤，得到物料二；再将物料二加入到碳酸钠、十二烷基硫酸钠和水的混合物中，在真空条件下加热反应后再降温，如此反复2-3次，得到混合物；最后将混合物在氢气氛围中升温至700-800℃，保持120-180分钟，然后在惰性气体保护的条件下降至室温，得到活性炭。本发明提供的方法制备得到的活性炭具有良好的性能，其中灰分达到了3.2%以下，碘吸附值达到了1460mg以上，比表面积达到了3650m2/g以上，具有优良的吸附能力。
【IPC分类】C01B31/08
【公开号】CN105271220
【申请号】CN201510639431
【发明人】潘龙
【申请人】江苏通瑞环保科技发展有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月30日