[发明专利]长柄扁桃壳在制备活性炭中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种以废弃长柄扁桃壳为原料生产高品质活性炭的方法。

背景技术

活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、竹炭、各种果壳和 优质煤等作为原料，经破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一 系列工序加工制造而成。

国内外相继开发了化学活化法、物理活化法、化学物理法、催化活化 法、超临界技术、微波加热等方法制备活性炭。常用的活化方法有微波加 热-水蒸气活化法、微波辐照-氯化锌活化法、氯化锌活化法、微波辐照-磷 酸活化法、硫酸活化法、磷酸氢二铵活化法、KOH活化法等。

按原料活性炭可分为木质活性炭、兽骨、血炭、矿物质原料活性炭及 其他原料活性炭。按外观形状可分粉状活性炭、颗粒活性炭、不定型颗料 活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭及其它形状的活性炭。按制造方法分 化学法活性炭(化学炭)、物理法活性炭及化学-物理法或物理-化学法活性 炭。

长柄扁桃又名野樱桃(Amygdalus pcdunculata Pall.)，是蔷薇科扁桃属 的落叶灌木，由于沙漠淹没和人为破坏，分布零散且日趋绝迹，1992年版 《内蒙古珍稀濒危植物图谱》已将长柄扁桃列为二级濒危植物。长柄扁桃 用作防风固沙外，其果仁含油量为45％～58％，可以使其成为治理北方荒漠 地区发展木本油料基地的首选树种。但加工取仁后剩下大量长柄扁桃壳， 堆放过程中易造成环境污染，且往往当燃料利用，利用价值显著降低。

采用长柄扁桃壳这种廉价原料制备活性炭可缓解目前活性炭产品因 原料来源不足而产量受限等问题，提高治沙植物长柄扁桃的附加值，实现 长柄扁桃的综合利用，为治沙产生造血功能，提高农民治沙积极性，具有 重要的社会、生态和经济效益。

发明内容

本发明目的是提供一种利用废弃长柄扁桃壳制备高比表面积活性炭的 方法，制备得到的活性炭亚甲基蓝及碘吸附值达到或超过GB/T 13804-1992 《木质净水用活性炭》规定的优极品要求。

本发明实现过程如下：

长柄扁桃壳制备活性炭的方法，包括如下步骤：

(1)长柄扁桃壳经水洗、干燥、粉碎、过筛后备用；

(2)向长柄扁桃壳粉末中加入质量分数20～70％的ZnCl₂活化溶液浸 泡12～24h，料液质量体积比为1∶2～1∶15g/ml，蒸干水份得固形物；

(3)固形物经200～300℃预氧化60～180min，400～900℃活化 60～180min；

(4)活化产物经酸洗(0.1～1.0mol/l HCl煮沸10～60min)、水洗至中 性，干燥粉碎后即得活性炭产品。

从表1可见，使用长柄扁桃壳制备得到的活性炭，按照GB/T 13804-1992 《木质净水用活性炭》规定的标准属于优极品，其碘吸附值和亚甲基蓝脱 色力优于商品化活性炭，比表面积达到1633.08m²/g。

表1长柄扁桃壳活性炭技术指标

发明人尝试以产率、碘吸附值及亚甲基蓝吸附值为指标，考察ZnCl₂溶液质量分数、活化温度及活化时间对活性炭产品特性的影响。

ZnCl₂溶液质量分数在20～50％范围内，产率、碘吸附值及亚甲基蓝吸 附值随ZnCl₂溶液质量分数的增加而增加。当ZnCl₂溶液质量分数超过50％ 时，产率、碘吸附值及亚甲基蓝吸附值随ZnCl₂溶液质量分数的增加而减小。

活化温度在400～900℃范围内，产率随活化温度的增加而降低。活化温 度在400～700℃范围内，碘吸附值及亚甲基蓝吸附值随活化温度的增加而增 加。当活化温度超过700℃时，碘吸附值及亚甲基蓝吸附值随活化温度的 增加而降低。

活化时间在60～180min范围内，产率随活化时间的增加而降低。活化 间在60～90min范围内，碘吸附值及亚甲基蓝吸附值随活化时间的增加而 增加。当活化时间超过90min时，碘吸附值及亚甲基蓝吸附值随活化温度 的增加而降低。

本发明的优点：

(1)本发明以废弃长柄扁桃壳为原料，制备出吸附性能优良的活性炭。