[发明专利]活性炭在制备生物炭、混合型燃烧颗粒中的应用

摘要

本发明公开了一种新方法制备的活性炭在制备生物炭、混合型燃烧颗粒中的应用。本发明是回收水稻秸秆加工过程中的废弃物、无害化利用的环境友好型技术。

主权项

1.活性炭在制备生物炭、混合型燃烧颗粒中的应用；其特征在于，所述活性炭按如下步骤制备：(1)水稻秸秆的铡切：将干燥的水稻秸秆切断为3‑6cm的小段水稻秸秆；(2)小段水稻秸秆的浸润：将3‑6cm的小段水稻秸秆，在常温下用自来水完全浸润60‑90min，使秸秆含水量达75‑90％；(3)湿润秸秆的蒸汽爆破：将含水量为75％‑90％小段湿润秸秆用蒸汽爆破机连续爆破，爆破饱和蒸汽压力为1.15‑1.55MPa，爆破饱和蒸汽压力对应的温度为186‑200℃；压力维持时间为2‑4min，瞬间释放压力，得到秸秆固液混合物；(4)爆破后的秸秆高速湿法粉碎：将秸秆固液混合物粉碎至80‑200目，期间，加自来水调节固液混合物中的固液质量比为1：(8‑15)。(5)小颗粒水稻秸秆纤维的酶法高效水解：将由步骤(4)所得的经高速湿法粉碎后的秸秆颗粒，按干重每kg秸秆颗粒添加木聚糖酶100‑200IU，且要求固形物水稻秸秆粉与水的固液质量比为1:(10‑15)，控制酶法水解温度为50‑55℃，pH 4.8‑5.5，水解时间24‑30h，期间不断搅拌，搅拌速度为50‑60r/m，得到低聚木糖水解液混合物，所述低聚木糖水解液混合物中还原糖质量百分比含量为1.5‑2.5％，将低聚木糖水解液混合物95‑100℃灭酶10min，得水解产物；(6)水解产物中非低聚木糖的去除：按秸秆纤维颗粒干重的0.05‑0.1％向水解产物中加入活性酵母菌，控温30‑34℃，pH 4.8‑5.5，保持搅拌速度50‑60r/m，维持6‑10h，得去除非低聚木糖的水解产物；(7)去除非低聚木糖的水解产物的固液分离：将去除非低聚木糖的水解产物泵入板框过滤机，维持框内压力0.8‑1.0Mpa，获得固体纤维滤饼和板框过滤滤液，实现固液分离，所述板框过滤滤液为低聚木糖水解液；(8)超滤除杂：采用截留分子量为10,000Da的卷绕式有机超滤膜对板框过滤滤液进行超滤，获得富含低聚木糖的超滤液，和富含大分子蛋白及多糖的超滤大分子截流液；(9)低聚木糖的浓缩：将超滤液泵入真空薄膜蒸发器中，控制蒸发温度70‑90℃，真空度20‑100Pa，使水分以水汽形式挥发或冷凝洁净水排除，无有机废液排出，实现低聚木糖的浓缩，得低聚木糖糖浆，所述低聚木糖糖浆中低聚木糖的质量百分比含量为65‑75％、含水量为25‑35％；(10)脱色：将低聚木糖糖浆稀释至低聚木糖的质量百分比含量为30‑40％，向稀释后的低聚木糖糖浆中加入糖酒型活性炭搅拌，所述添加的糖酒型活性炭的质量为稀释后的低聚木糖糖浆质量的0.6‑1.0％，搅拌时控温50‑60℃，pH 4.5‑5.0，搅拌速度40‑50r/m，搅拌时间2‑4h，搅拌后用板框过滤实现固液分离，纯水洗涤板框中活性炭滤渣，分别获得活性炭脱色液和活性炭滤渣。