[发明专利]利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法

说明书

本发明适用于生物活性炭制备技术领域，提供了一种利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法，包括如下步骤：先将茄子秸秆和西红柿秸秆洗净粉碎混合，再用焦磷酸进行浸泡活化，活化后放入管式炉炭化，然后回收焦磷酸并漂洗，最后脱水、干燥、粉碎后得到生物活性炭。借此，本发明制备工艺简单，生产成本低，效率高，制得的生物活性炭吸附力强，适合去除大分子有害污染物。

技术领域

本发明涉及生物活性炭制备技术领域，尤其涉及一种利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法。

背景技术

活性炭是一种优良的吸附剂材料，其比表面积大、孔隙发达、吸脱附速度快、再生能力强，具有大的吸附容量和好的吸附动力学性能，被广泛应用于环境保护、化学工业、军事化学防护以及化学电源等领域。一直以来，制备活性炭的原料以煤炭，石油焦、木材为主；近年来，为了降低活性炭的价格，研究者多采用农业固废如棉花杆，玉米杆，花生壳等制备活性炭。西红柿和茄子是全球性的农作物，每年都有大量的秸秆产生，但尚没有能进行产业化利用的途径，因此，有必要对西红柿和茄子秸秆实现其资源化和商品化的利用。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法，其制备工艺简单，生产成本低，效率高，制得的生物活性炭吸附力强，适合去除大分子有害污染物。

为了实现上述目的，本发明提供一种利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法，包括如下步骤：

步骤一 预处理

将茄子秸秆和西红柿秸秆洗净，分别在80℃～100℃下烘干粉碎，过45目筛，然后混合得到秸秆混合颗粒。

步骤二 浸泡活化

将所述秸秆混合颗粒与体积浓度为50～65％的焦磷酸按重量比1:1～1.2混合，进行浸泡；浸泡过程中，边加所述焦磷酸边搅拌，混合均匀后，超声处理15～20min，然后静置8.5～10h，得到物料一。

步骤三 炭化

将所述物料一放入管式炉中，通入氮气，然后使所述管式炉的内部升温，温度升至450～500℃时，保持恒温，继续炭化0.5～1h后停止加热，冷却至室温后得到物料二。

步骤四 回收焦磷酸

先用体积浓度为35～45％的焦磷酸溶液萃取所述物料二，完成第一次萃取之后，再用体积浓度为15～25％的焦磷酸溶液继续萃取，完成第二次萃取之后，再用体积浓度为5～20％的焦磷酸溶液继续萃取，然后用温度为35～45℃的水洗涤，使物料二中的焦磷酸含量低于1％，得到物料三。

步骤五 漂洗

先将所述物料三放入漂洗桶中，加适量体积浓度为15～25％的焦磷酸，然后向漂洗桶中通入蒸汽，煮沸2～3h，得到物料四；

向所述物料四中加碱中和体积浓度为15～25％的焦磷酸，生成磷酸根离子，并用温度为35～45℃的水洗涤，去除水溶性杂质，水洗至所述物料四中的磷酸根离子含量低于0.16％，得到物料五。

步骤六 脱水、干燥、粉碎

将所述物料五脱水后干燥，然后粉碎，得到生物活性炭。

根据本发明的利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法，所述茄子秸秆和所述西红柿秸秆的质量比为1:1～2。

根据本发明的利用西红柿和茄子秸秆混合物制备生物活性炭的方法，所述步骤二中，所述焦磷酸的pH值为2.5～3.5。