[发明专利]一种利用蕉树干制备活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用蕉树干制备活性炭的方法。

背景技术

蕉（包括香蕉和芭蕉）是一种十分重要的南方水果，主要分布在我国的海南、广东和广西，具有特殊的经济价值，被大面积种植。蕉树干作为蕉树的一部分，在每次收蕉后即被砍掉变成废料，或被弃于田间地头形成固体废弃物，或用于沤肥（但纤维长、且韧性大、机械强度高、不易腐烂），或被晒干、焚烧，又极易造成环境污染。这不仅严重影响了生态环境、增加碳排放，而且浪费了可供利用的再生资源。另一方面，由于活性炭是具有发达孔隙结构、有巨大的表面积和出色的吸附性能的含碳物质，被广泛的应用于国防、化工、石油、海洋、食品、医药、轻工、原子能工业、城市建设、环境保护以及人们生活中的多方面。随着人们对环境问题日益重视，活性炭的需求量呈现逐年增加的趋势。因此，利用蕉树干来制备活性炭有重要现实意义。

从经济原因来考虑，碱金属的氢氧化物（主要是锂、钠、钾）是一种优良的活化剂，在制取活性炭过程中被广泛采用。为了更有效的利用蕉树干，减少环境污染，提高农产品的附加值，本申请提出利用蕉树干作为原料，利用模糊数学层次法来寻求控制制备活性炭工艺参数，用一步法碳化制备活性炭的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种利用蕉树干制备活性炭的方法，以减少环境污染、碳排放，提高农产品的附加值。

制备工艺步骤：

1、取己经自然风干并干燥了的原料蕉树干，切成长3-5cm的小段；用相等质量的KOH和NaOH混合液浸泡，质量比为蕉树干：混合液=1：4-8；浸泡温度40℃-50℃，时间为40-48小时；

2、捞起晾干无滴水后，以3-8℃/min的升温速度，在密闭容器内加热到800-1100℃，使其炭化，炭化时间控制在4-6h；

3、冷却到室温后，用容积比为20-25%的盐酸溶液浸泡、酸洗3-6h；

4、取出沥干后，再用去离子水漂洗使其pH值为7；

5、将得到的物料再烘烤3-5h，温度控制为115-135℃；

6、冷却至室温，得到颗粒状活性炭。

原料蕉树干自然风干并干燥后，要求达如下质量指标：质量比水分≤12%；质量比挥发度≤70%；质量比固定碳≥15%；质量比灰分≤3%；

要求浸泡蕉树干的氢氧化钾质量比纯度≥90%，氢氧化钠质量比纯度≥95%(m)，浸泡炭化后的蕉树干的盐酸质量比浓度≥30%；

在KOH和NaOH混合液浸泡蕉树干的时间内，在第12h和36h时各搅拌一次，每次3-5分钟；

制成的活性炭成品，碘吸附值达到GB/T12496.8-1999的标准要求，亚甲基蓝吸附值达到GB/T12491.10-1999的技术要求。

用本发明的方法制备活性炭，利用了农产品的废弃物，提高农产品的附加值，有效降低了保护环境的压力，且工艺较简单，流程短，利于推广。

具体实施方式

本发明提出利用蕉树干为原料，利用模糊层次法来控制制取活性炭工艺参数，用一步法碳化制取活性炭，制出的活性炭符合国家技术标准。

实施例1：

实施例2：

实施例3：

实施例2的活性炭产品的主要指标为：

CTC吸附值（%）100-140%苯吸附（%）45-65%碘吸附值（mg/g）1100-1300比表面积（m2/g）1400～2400表观密度（g/ml）0.33～0.38着火点（℃）400～450强度（%）95-99.9%灰分（%）3-6水分小于（%）5粒度（mesh）1.2,3,4mm