[发明专利]一种脱臭碳质吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱臭碳质吸附剂产品的完整制备过程，尤其涉及包括粉末状活性炭的制备、粘结剂的制备以及粉末活性炭的成型方法。

背景技术

我国是农业生产大国，随着农业产量的不断提高农业废弃物的产量也随之增加，每年产生农作物秸秆约7.0亿吨。我国农业废弃物呈现出四大特点，即数量大、品质差、价格低、危害多的污染特点，每年产生的废弃物数以亿计，同时发生的污染事件也在逐年增加。所以如何将如此庞大的农业废弃物有效的利用起来，将“污染源”变为“资源”是一个重要的方向。

活性炭是一种重要的多孔功能材料，由于其丰富的孔结构和发达的比表面积，而被广泛应用于液相和气相的吸附、脱色、精制、分离、催化领域，在食品、医药、化工、环保等方面有重要意义。粉末活性炭堆密度低、不易储放、运输和回收，容易造成粉尘污染。而与粉末活性炭相比，成型活性炭具有较大的尺寸和一定形状，有较高的堆密度与强度，且无粉尘污染。粉末活性炭成型一般需要添加粘结剂，使用不同的粘结剂成型活性炭的强度、比表面积及吸附效能等指标都有极大的影响。所以虽然很多粘结剂由于其优越的粘接性能可用于粉末活性炭产品的成型，但是这些粘结剂本身就具有较大的毒性，所以并不适合用于环保领域。所以本发明中使用被广泛应用于食品加工和医药领域的羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素钠为葡萄糖衍生物，极易溶于水和酸，并且无有害物产生，使成型后的活性炭产品具有环境友好性。

含硫恶臭物质广泛存在于工业生产过程、污水处理厂和垃圾填埋场等环保设施运行过程中，这类气体的毒性强、污染环境，属严格控制的危险气体。目前对环境空气中恶臭物质的吸附去除方法较多，但由于使用成本高，限制了其应用范围，尤其是污水厂产生的恶臭气体，脱臭效果一直不理想。利用生物质材料制备吸附剂进行恶臭气体的去除，可有效地降低脱臭成本，并解决生物质废弃物的污染问题。

CN103253664A公开了一种活性炭的制备方法，该制备方法使用可溶性酚醛树脂、糠醇树脂、聚丙烯腈、可溶性淀粉中的一种作为炭前驱体聚合物，这些物质中的碳含量少，制备出的活性炭产品吸附效能较差，所以该发明又加入了聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛中的一种作为造孔剂，并且将炭前驱物与造孔剂混合后又加入溶剂在20-100℃不超过所使用溶剂的沸点下溶解0.5-24小时，这大大增加了活性炭的制备成本且制备过程复杂不易掌握，加入的有机造孔剂也不利于环保。

CN104609420A公开了一种稻壳基活性炭的制备方法，该方法虽然也对农业废弃物的处理起到了一定的作用，但是所制备的活性炭产品为直接碳化后的产品，没有经过成型的处理，这对产品的后期使用上造成了不便。

综上所述，研制或开发一种能有效降低制备成本、原料环保易得、制备工艺简单合理，且性能优良的实用新型成型活性炭产品是非常有现实意义的。

本发明致力于解决上述现有技术中存在的技术问题，并提供能够解决上述技术的整套成型脱臭碳质吸附剂的制备工艺流程。

发明内容

本发明提供一种脱臭碳质吸附剂产品的整个制备工艺流程及其制备方法，其整个流程为三个主要步骤，即粉末活性炭的制备-粘结剂的制备-粉末活性炭成型。

本发明的目的在于利用生物质废弃物制备脱臭材料，以解决生物质废弃物的污染问题，并降低脱臭材料的使用成本。本发明提供包括粉末活性炭制备、粘结剂制备、粉末活性炭成型的整套制备工艺。本发明方法制备粉末状活性炭有效解决农业废弃物的处理问题，粘结剂环保性能好，综合性能优异，成型方法简单，能够满足生产实际的苛刻要求。

本发明涉及一种粉末状活性炭的制备方法，按重量份数取各组分，所述制备方法由如下步骤组成：A，将干燥的废弃稻草清洗、烘干、粉碎、过筛；B，配制一定浓度的氯化锌溶液，将稻草粉末与氯化锌溶液按不同比例混合浸渍，放入恒温水浴箱内；C，浸渍后取出放在烘箱中进行烘干；D，烘干后放入管式电阻炉中，在氮气保护下进行碳化处理，碳化后在氮气保护下进行冷却；E，取出冷却后的活性炭产品，放入烧杯中加入蒸馏水进行搅拌清洗。

本发明涉及一种粘结剂的制备方法，按重量份数取各组分，所述制备方法由如下步骤组成：将粉末状羧甲基纤维素钠溶于水，进行充分的搅拌，在搅拌的条件下滴入不同剂量的硝酸铝溶液，滴入硝酸铝后会迅速聚合形成凝胶并不是液状粘结剂，再滴入不同剂量的氨水以调节其粘稠度。

本发明涉及一种粉末状活性炭成型的制备方法，按重量份数取各组分，所述制备方法由如下步骤组成：将配置好的粘结剂与粉末状的活性炭按照不同的比例进行混合，压片成型成一定尺寸，即得到成型的活性炭产品。