[发明专利]用催化-溶剂法黄姜加工副产物制备活性炭的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及制备活性炭的方法，特别是用催化-溶剂法黄姜加工副产物制备活性炭的方法。

背景技术：

活性炭是一类多孔性的含碳物质，是一种应用范围很广的吸附剂。它具有耐酸、耐碱，并能经受水浸、高温和高压的作用，使用失效以后可以再生。其性质主要取决于原料来源、制造工艺及后处理方式。

传统的工业制备主要是以高含碳的碳氢化合物为原料，经高温炭化、活化制成的产物。目前工业生产的活性炭原料主要来源于木屑、木质炭、果壳炭、煤质炭、石油质炭、合成树脂炭及有机废弃物炭等。通常把木屑、木质炭作为主要原料，每吨活性炭需耗用木材约4m³，而随着木材资源的日趋紧缺，使得活性炭的制造成本不断增加。因而不断寻找活性炭生产的新原料，并探索其特有的最佳工艺条件，增加新品种是活性炭工业发展的重要任务。

催化-溶剂法黄姜加工副产物是黄姜在提取皂甙后的残渣，主要含纤维和少量淀粉，生产1吨皂素约产生100吨残渣，这些未经处理的残渣不仅侵占了大量土地，而且污染地下水和附近水源。因此利用黄姜加工副产物生产活性炭具有重要的经济意义和社会意义。

中国专利公开号CN1613758A公开的“用黄姜皂素生产残渣制备活性炭的方法”，中国专利公开号CN1015617B公开的“用薯干发酵柠檬酸废渣制活性炭的方法”，以及中国专利公开号CN101121513A公开的以核桃果壳为原料的“一种活性炭制备方法”，还有中国专利公开号CN101070157A公开的“一种秸秆活性炭制备工艺”，其中原料不同，则制备活性炭所采用的工艺也各有不同，所制得的活性炭的物理化学性质之间也存在很大差异。

专利CN1613758A，用黄姜皂素生产残渣为原料，因为黄姜皂素生产过程，由于要经过硫酸加压酸水解，所以其中纤维、木质素必然遭受一定程度的破坏，大分子经过酸水解而变成相对小的分子，导致体积疏松，密度较小，吸水性较强，并且该残渣经过汽油溶剂抽提，与溶液的浸润性也较差，因而，在前处理时若用药剂浸渍所需药剂量较大。另外，黄姜皂素残渣，因经过酸水解，纤维、木质素分子相对变小，所以当温度较高、炭化时间较长时，原料易于灰化，从而影响产品的得率和质量。

本发明公开了一种用催化-溶剂法黄姜加工副产物制备活性炭的方法。副产物主要为纤维和少量淀粉，此种原料因没有经过硫酸酸水解的破坏，因此不存在专利CN1613758A所用黄姜皂素生产残渣作原料时所存在的上述问题。

本发明的目的在于提供一种用催化-溶剂法黄姜加工副产物纤维和淀粉代替木屑、木炭质制备活性炭，从而解决皂甙生产过程中废弃物的有效利用问题，同时降低活性炭的制造成本。

本发明的任务是通过以下方案完成的，即催化-溶剂法黄姜加工副产物，采用先隔绝空气炭化，再用药品活化，洗涤，干燥，粉碎的方式制得。

具体实施方式：

本发明用催化-溶剂法黄姜加工副产物(纤维、淀粉)制备活性炭的方法的步骤包括：

(1)将黄姜加工副产物置于炭化炉中，在250～350℃下炭化1～2小时；

(2)将步骤(1)所得产物放入重量浓度为30～50％的ZnCL₂的溶液中室温下(25～30℃)浸渍12～24小时，步骤(1)所得产物与溶液的重量料液比为1∶1.5～3；

(3)经过步骤(2)所得物料置于活化炉中，在450～500℃温度下活化1.5～2.5小时；

(4)活化完的物料，再用水洗至pH＝7～8；

(5)在100～150℃干燥箱中烘干，粉碎后过筛得成品。

下面通过实施例对本发明作更为详细的说明：

实施例1：

将催化-溶剂法黄姜加工副产物500g(比重为0.18g/cm³)在280℃的炭化炉中隔绝空气炭化100分钟，然后在35％的ZnCL₂水溶液中浸渍20小时，料液比为1∶3。过滤，回收活化液回用。滤饼在550℃温度下活化2小时，然后加水漂洗，于105℃干燥得到200g粉术状活性炭，收率为40％。

实施例2：

除黄姜加工副产物比重为0.24g/cm³，炭化温度为350℃以外，其它同实施例1，得到280g颗粒状活性炭，收率为44％。