[发明专利]文冠果果壳活性炭及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种活性炭及其制备方法，尤其是涉及一种文冠果果壳活性炭及其制备方法。

背景技术：

能源缺乏和环境污染已经成为当前威胁人类生存的两大危机，人们逐渐致力于研究开发环境友好、可再生的新能源，寻求降低环境污染的新材料和新工艺。活性炭微孔发达、比表面积高、吸附能力强，是一种优良的的吸附材料，广泛应用于化工、环保、食品与制药、催化剂载体和电极材料等领域。活性炭通常采用物理活化法和化学活化法制备，其比表面积通常在1500m²/g左右。随着科学技术的飞速发展，高容量电池、高容量电容器的生产技术得到快速提高，市场对高比表面积活性炭的需求量越来越大。

文冠果含油量高，是制备生物柴油的优良原料，在内蒙古自治区的赤峰市和通辽市有大面积的天然文冠果林，目前我区能够用于生产生物柴油原料主要有油菜籽、大豆、蓖麻、文冠果等。保障粮食供应安全的国情决定了不可能以农作物为主生产生物液体燃料，最有开发利用价值的是文冠果，目前，对国内学者对文冠果制备生物柴油的研究比较多，但是没有对其果壳制备活性炭的研究，本发明的主要目的是对我国特有的能源作物文冠果的综合开发利用，经加工处理制成活性炭，并为活性炭提供一个种植非常广泛的原料。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有原料广泛、污染少、炭活化温度低、经久耐用、成本低、对设备腐蚀性小、孔隙结构发达、吸附性能好可以规模化生产力的文冠果果壳制备活性炭的方法。

本发明的另一个目的在于提供一种文冠果果壳制备活性炭。

本发明的目的由如下技术方案实施：文冠果果壳制备颗粒活性炭的工艺方法，包括有如下步骤：首先将文冠果果壳粉碎，之后进行高温干燥脱除水分，再次粉碎，过筛预处理之后干燥，加入氯化锌溶液搅拌均匀，然后进行炭化、活化、漂洗、干燥、研磨、过筛过程，最后得到黑色粉末活性炭，即得成品。

一种文冠果果壳制备颗粒活性炭的工艺方法的优选步骤如下，其包括有如下步骤：

(1)将文冠果果壳进行粉碎，之后进行高温干燥脱除水分，再粉碎过筛，选取20-60目的颗粒，得文冠果果壳粉碎物，置恒温电热干燥箱中干燥，使文冠果果壳粉碎物水分含量降至10％以下；将预处理后的文冠果果壳颗粒放入粉碎机内进一步粉碎，将文冠果果壳粉碎后过筛，选取120-180目的文冠果果壳粉末；

(2)氯化锌浸渍：取质量百分比浓度为30％-60％的氯化锌溶液，将步骤(1)中的文冠果果壳粉术与配制好的质量百分比浓度为30％-60％的氯化锌溶液按固液比质量体积比为1∶1-3∶1混合，反复搅拌使至均匀。

(3)炭化、活化：酸浸后的文冠果果壳粉术先在150℃-250℃干燥箱中加热炭化3-5h；然后放入电阻炉中将温度调高至300℃-400℃，进入活化阶段，文冠果果壳活性炭的活化时间控制在60-120min；

(4)漂洗、干燥、过筛得成品：将活性炭取出，加清水反复洗涤，使pH值为7；将湿活性炭置100-120℃干燥箱中干燥，使活性炭的含水率降低至10％以下，并粉碎研磨、过筛后得到成品文冠果果壳颗粒活性炭，即得成品。

在所述步骤(1)中在干燥箱中干燥要求恒温，且温度为90-110℃。

一种以文冠果果壳制备颗粒活性炭的工艺方法所制得的文冠果果壳颗粒活性炭。

本发明的优点在于：文冠果果壳活性炭的制备方法污染少、炭活化温度低、对设备腐蚀性小，所得到的文冠果果壳活性炭经久耐用、成本低、孔隙结构发达、吸附性能好可以规模化生产。

附图说明：

图1为本发明文冠果果壳活性炭的制备工艺流程图。

图2为本发明实施例1、2和3文冠果果壳活性炭的亚甲基蓝脱色率对比图。

图3为实施例1、2和3制备活性炭吸附亚甲基蓝随时间的变化曲线图。

图4本发明文冠果果壳活性炭碘值吸附量。

具体实施方式：

实施例1：如图1所示，文冠果果壳制备活性炭的方法由如下步骤组成：

(1)将文冠果果壳进行粉碎，之后进行高温干燥脱除水分，再粉碎过筛，选取20目的颗粒，得文冠果果壳粉碎物，置恒温电热干燥箱中干燥，在干燥箱中干燥要求恒温，且温度为110℃，使文冠果果壳粉碎物水分含量降至10％以下；将预处理后的文冠果果壳颗粒放入粉碎机内进一步粉碎，将文冠果果壳粉碎后过筛，选取120目的文冠果果壳颗粒；

(2)氯化锌浸渍：取质量百分比浓度为30％的氯化锌溶液，将步骤(1)中的文冠果果壳粉碎物与配制好的质量百分比浓度为30％的氯化锌溶液按固液比质量体积比为1∶1混合，反复搅拌使至均匀。