[发明专利]一种农业秸秆的综合处理方法

摘要

本发明公开了一种农业秸秆的综合处理方法，将农业秸秆通过前处理、预处理、碳化处理后得到液相产物和固相产物，其中液相产物经过缩合、磺化反应后制得水煤浆分散剂产品，固相产物经过改性后得到固体吸附剂产品。本发明能够有效的避免现有技术中处理秸秆产生的废液污染问题，将富含木质素的液相产物进行缩合、磺化反应后用作水煤浆分散剂，取得了良好的技术效果；同时，本发明的方法得到的固体吸附剂产品，由于反应过程精确控制，选择最优的工艺参数，具有良好的吸附效果，能够对废水中的阴离子、阳离子污染物进行有效的净化。

主权项

一种农业秸秆的综合处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预处理：将农业秸秆进行干燥处理，将干燥的农业秸秆剪成小段后用搅拌机进一步磨碎，然后过100目分样筛，取分样筛筛下秸秆使用去离子水清洗2—3次，之后使用真空泵抽滤直至滤液变澄清，得到的秸秆粉末在烘干箱中于55℃干燥24‑48h后得到预处理后的秸秆粉末。(2)前处理：将步骤(1)得到的预处理后的秸秆粉末使用0.01‑0.09mol／L的氢氧化钠溶液润胀处理，润胀时间为48—64小时，润胀结束后，调节pH至6.6—7.4，离心过滤后，使用去离子水清洗2—3次，然后置于烘干箱中于65℃干燥24—48h；得到前处理后的秸秆粉末。(3)碳化处理：称取步骤(2)得到的前处理后的秸秆粉末、去离子水、以及环氧丙烷加入反应釜中，密封，通入氮气20‑60min将反应釜内部残余气体排出，再将进气和出气阀门拧紧后，开启磁力搅拌装置进行搅拌，并通冷却水保护磁力搅拌装置，通过电子炉将反应釜加热到220—250℃；达到反应温度后，停止加热，先自然冷却至180℃，后通入冷凝水，直至反应釜冷却至常温；然后打开反应釜，将反应产物经抽滤后得到液相产物和固相产物；固相产物在110—120℃干燥26—36h，得到碳化处理后的固体材料；其中步骤(2)得到的前处理后的秸秆粉末、去离子水、以及环氧丙烷的质量用量比例为5—20：500—1500：3—5。(4)改性处理：将3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵溶于异丙醇‑水混合溶液中，形成混合溶液A，然后将步骤(3)得到的固体材料加入到上述混合溶液A中，其中，3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵、异丙醇与水的质量比为5—10：16—23：200‑230，3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵与步骤(3)得到的固体材料的质量比为1‑3：5—10，所得混合物在30—65℃下，反应12—20h，反应结束后将反应 体系的pH调节至6.5‑7；然后对所得到的溶液过滤，过滤后的固体产物使用去离子水清洗2‑3次，然后在110—120℃干燥26‑48h，得到3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵改性的固体产物；将氯乙酸溶于乙醇‑水混合溶液中，形成混合溶液B，其中，氯乙酸、乙醇与水的质量比为4—9：20—100：20‑98，将3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵改性的固体产物加入到混合溶液B中，其中，3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵改性的固体产物与氯乙酸的质量比为5—10：6—12；在40—80℃下搅拌反应13‑24h；反应结束后将上述体系的pH调节至6.6—7.5；然后对所得到的溶液过滤，过滤后的固体产物使用去离子水清洗5—9次，然后在110‑115℃干燥30—72h，得到固体吸附剂产品。(5)制备水煤浆分散剂：将步骤(3)得到的液相产物的pH调至12—12.8，边搅拌边升温至75℃，滴加甲醛进行缩合反应1‑2h，然后将温度升至90℃，加入亚硫酸钠进行磺化反应2—3h，反应结束后冷却至常温出料，得到水煤浆分散剂产品。