[发明专利]一步法制备颗粒微生物炭载-多金属材料的工艺及设备

说明书

本发明提供了一步法制备颗粒微生物炭载‑多金属材料的工艺及设备，涉及颗粒微生物炭制备技术领域，包括：首先，将多元金属离子加入预处理罐，再往预处理罐中加入微生物菌渣，启动预处理罐，在常温常压下搅拌0.5‑4h；其次，利用离心、膜分离或压滤进行固液分离，获得吸附了多元金属离子的脱水菌渣；然后，添加焦油等粘结剂进行制粒；再次，将吸附金属离子的颗粒状菌渣及活化剂加入热解炉隔绝空气进行热解活化，微生物菌渣被炭化造孔；最后，多元金属离子形成单质及氧化物并负载于微生物炭表面，可以用于臭氧催化、电催化。本发明能够使微生物菌渣充分反应，生成高纯度颗粒微生物炭，降低原材料损耗作用，解决颗粒微生物炭纯度低，但却损耗原材料较大的问题。

技术领域

本发明涉及颗粒微生物炭制备技术领域，特别涉及一步法制备颗粒微生物炭载-多金属材料的工艺及设备。

背景技术

颗粒微生物炭是由含炭为主的物质作为原料经炭化、活化制备的一种吸附剂，其主要特点是：微孔结构发达，比表面积大，丰富的表面化学基团，吸附容量大，较强的选择性吸附能力，优异的再生性能，被广泛的应用于高浓度有机废水处理和空气净化处理领域。

传统的颗粒微生物炭制备工艺方法，加工制备而成的颗粒微生物炭纯度往往较低，但却损耗原材料较大，同时传统制备工艺制作出来的颗粒微生物炭在进行使用时，容易出现净化反应不够彻底的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一步法制备颗粒微生物炭载-多金属材料的工艺及设备，能够使微生物菌渣充分反应，生成高纯度颗粒微生物炭，降低原材料损耗作用。

本发明提供了一步法制备颗粒微生物炭载-多金属材料的工艺及设备，具体包括：01，将多元金属离子加入预处理罐，再往预处理罐1中加入微生物菌渣，启动预处理罐，在常温常压下搅拌0.5-4h，使预处理罐内微生物菌渣能够与多元金属离子混合在一起；

02，利用离心、膜分离或压滤进行固液分离，去除菌渣中多余的水分，获得脱水的吸附了多元金属离子的菌渣；

03，将脱水的多元金属离子的菌渣再次加入预处理罐内，并向预处理罐内添加焦油等粘结剂，增大菌渣粘性和可燃性，投入制粒设备内进行制粒；

04，将颗粒状菌渣及活化剂加入热解炉隔绝空气进行热解，微生物菌渣在高温条件下活化碳化；

05，多元金属离子形成单质及氧化物并负载于微生物炭表面，可以用于臭氧催化、电催化。

可选地，所述多元金属离子为过渡族金属离子、稀土金属、贵金属，多元金属离子按一定配比配制成。

可选地，所述加入热解炉内的微生物菌渣颗粒含水量不能高于5％。

可选地，预处理罐；所述预处理罐由下罐体和上罐体构成，且预处理罐顶部安装有电机，电机与主动轴相连；所述主动轴位于预处理罐内部，且搅拌内杆与主动轴相连；所述预处理罐内部连接有齿圈，且齿圈位于主动轴外围，搅拌外架与齿圈相连，并且搅拌外架围绕于搅拌内杆外围。

可选地，所述主动轴转动连接于预处理罐内部，且主动轴底端与搅拌内杆插合连接，搅拌内杆上设有三组搅拌叶A，并且搅拌叶A呈倾斜状。

可选地，所述齿圈顶端转动连接于上罐体内，齿圈底部与搅拌外架顶部插合连接，搅拌外架位于下罐体内，搅拌外架底部呈环绕状设有搅拌叶B，搅拌叶B呈倾斜状。

可选地，所述上罐体内侧转动连接有三个行星齿轮，主动轴顶部设有太阳齿轮，太阳齿轮分别与三个行星齿轮内端相啮合，齿圈分别与三个行星齿轮外端相啮合。

可选地，所述主动轴底部开设有两个卡孔A，搅拌内杆顶部设有两个卡钩A，卡钩A卡接于卡孔A内，齿圈底部开设有三组卡孔B，搅拌外架顶部设有三组卡钩B，卡钩B卡接于卡孔B内。