一種利用農(nóng)作物秸稈制備活性炭的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)作物賴桿資源利用領域，具體設及一種利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭 的方法。
【背景技術】
[0002] 農(nóng)作物賴桿是農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中一項重要的生物資源。據(jù)不完全估計，全世界每 年可產(chǎn)生近20億噸的賴桿。農(nóng)作物賴桿資源的利用，既設及到廣大農(nóng)村的千家萬戶，也設 及到整個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中±壤肥力、水±保持、環(huán)境安全W及再生資源有效利用等可持續(xù) 發(fā)展問題，近年來已引起世界各國的普遍關注，并逐步成為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要方面。
[0003] 在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段，賴桿資源主要是不經(jīng)任何處理直接用于肥料、燃料和飼料。隨著 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變W及經(jīng)濟、社會的發(fā)展，農(nóng)村能源、飼料結構等發(fā)生了深刻變 化，傳統(tǒng)的賴桿利用途徑發(fā)生了歷史性的轉(zhuǎn)變。一方面，科技進步為賴桿利用開辟了新途徑 和新方法；另一方面，農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)賴桿資源大量過剩問題日趨突出，農(nóng)民就地焚燒賴桿帶來 的資源浪費和環(huán)境污染問題，引起了全社會的關注。因此合理利用農(nóng)作物賴桿資源，保護環(huán) 境，是當前直接關系到國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要課題。目前對于農(nóng)作物賴桿的利用主要 為造紙、動物飼料等方面，同時也有利用農(nóng)作物賴桿制備工業(yè)用品，如活性炭等，但是目前 利用農(nóng)作物賴桿制備的活性炭沒有經(jīng)過特定的處理工藝因而性能有限，因此需要通過工藝 的改進來制備得到性能優(yōu)異的活性炭材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于為了克服W上現(xiàn)有技術的不足而提供一種利用農(nóng)作物賴桿制 備活性炭的方法，提高活性炭的性能。 陽0化]本發(fā)明的技術方案如下：
[0006] 一種利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，包括W下步驟：
[0007] 步驟一，將農(nóng)作物賴桿粉碎，得到物料一；
[0008] 步驟二，將物料一浸于處理液中，在升溫至40-50°C，攬拌200-300分鐘，過濾，得 到物料二，其中處理液為順下締二酸酢、碳酸錠和水的混合液；
[0009] 步驟=，將物料二加入到碳酸鋼、十二烷基硫酸鋼和水的混合物中，在真空條件下 加熱至100-120°c，恒溫保持10-20分鐘，然后再降溫至5-10°C，恒溫保持10-20分鐘，然后 再升溫至100-120°C，繼續(xù)保持10-20分鐘，如此反復2-3次，得到混合物；
[0010] 步驟四，將步驟S得到的混合物在氨氣氛圍中升溫至700-800°C，保持120-180分 鐘，然后在惰性氣體保護的條件下降至室溫，得到活性炭。
[0011] 所述的利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，步驟二處理液中順下締二酸酢、碳酸 錠和水的質(zhì)量比為1:0. 6-2:15-20。
[0012] 所述的利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，步驟=中真空條件的真空度為 0.05-0.OlMPao
[0013] 所述的利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，步驟S中物料二、到碳酸鋼、十二烷基 硫酸鋼和水的質(zhì)量比為10:1-3:0. 5-1:15。
[0014] 所述的利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，步驟=中降溫至5-10°C的降溫速度為 15-20°C/ 分鐘。
[0015] 所述的利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，步驟四中的惰性氣體為氮氣或氣氣。
[0016] 本發(fā)明提供的方法制備得到的活性炭具有良好的性能，其中灰分達到了 3. 2%W 下，艦吸附值達到了 1460mgW上，比表面積達到了 3650m7gW上，具有優(yōu)良的吸附能力。
【具體實施方式】：
[0017] 實施例1
[0018] 一種利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，包括W下步驟：
[0019] 步驟一，將農(nóng)作物賴桿1000 g粉碎，得到物料一；
[0020] 步驟二，將物料一浸于處理液中，在升溫至40°C，攬拌200分鐘，過濾，得到物料 二，其中處理液為200g順下締二酸酢、120g碳酸錠和3000g水的混合液；
[0021] 步驟三將物料二加入到100g碳酸鋼、50g十二烷基硫酸鋼和1500g水的混合物 中，在真空度為0. 〇5MPa的真空條件下加熱至100°C，恒溫保持10分鐘，然后W15°C/分鐘 的降溫速度降溫至5°C，恒溫保持10分鐘，然后再升溫至100°C，繼續(xù)保持10分鐘，如此反 復2次，得到混合物；
[0022] 步驟四，將步驟=得到的混合物在氨氣氛圍中升溫至700°C，保持120分鐘，然后 在氮氣保護的條件下降至室溫，得到活性炭。 陽〇2引實施例2
[0024] 一種利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，包括W下步驟： 陽0巧]步驟一，將農(nóng)作物賴桿1000 g粉碎，得到物料一；
[00%] 步驟二，將物料一浸于處理液中，在升溫至43°C，攬拌220分鐘，過濾，得到物料 二，其中處理液為200g順下締二酸酢、200g碳酸錠和3600g水的混合液；
[0027] 步驟三將物料二加入到150g碳酸鋼、60g十二烷基硫酸鋼和1500g水的混合物 中，在真空度為0. 〇6MPa的真空條件下加熱至105°C，恒溫保持13分鐘，然后W16°C/分鐘 的降溫速度降溫至TC,恒溫保持15分鐘，然后再升溫至105°C，繼續(xù)保持13分鐘，如此反 復2次，得到混合物；
[0028] 步驟四，將步驟=得到的混合物在氨氣氛圍中升溫至750°C，保持140分鐘，然后 在氣氣保護的條件下降至室溫，得到活性炭。
[0029] 實施例3
[0030] 一種利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，包括W下步驟：
[0031] 步驟一，將農(nóng)作物賴桿1000 g粉碎，得到物料一；
[0032] 步驟二，將物料一浸于處理液中，在升溫至46°C，攬拌280分鐘，過濾，得到物料 二，其中處理液為200g順下締二酸酢、200g碳酸錠和3500g水的混合液； 陽03引步驟三將物料二加入到200g碳酸鋼、SOg十二烷基硫酸鋼和1500g水的混合物 中，在真空度為0. 〇6MPa的真空條件下加熱至110°C，恒溫保持18分鐘，然后W17°C/分鐘 的降溫速度降溫至6°C，恒溫保持18分鐘，然后再升溫至Iior，繼續(xù)保持18分鐘，如此反 復3次，得到混合物；
[0034] 步驟四，將步驟=得到的混合物在氨氣氛圍中升溫至770°C，保持160分鐘，然后 在氮氣保護的條件下降至室溫，得到活性炭。 陽0對 實施例4
[0036] 一種利用農(nóng)作物賴桿制備活性炭的方法，包括W下步驟：
[0037] 步驟一，將農(nóng)作物賴桿1000 g粉碎，得到物料一；
[0038] 步驟二，將物料一浸于處理液中，在升溫至50°C，攬拌300分鐘，過濾，得到物料 二，其中處理液為200g順下締二酸酢、400g碳酸錠和4000g水的混合液；
[0039] 步驟三將物料二加入到300g碳酸鋼、100g十二烷基硫酸鋼和1500g水的混合物 中，在真空度為0.OlMPa的真空條件下加熱至120°C，恒溫保持20分鐘，然后W20°C/分鐘 的降溫速度降溫至10°C，恒溫保持20分鐘，然后再升溫至120°C，繼續(xù)保持20分鐘，如此反 復3次，得到混合物； W40] 步驟四，將步驟；得到的混合物在氨氣氛圍中升溫至800°C，保持180分鐘，然后 在氮氣保護的條件下降至室溫，得到活性炭。
[0041] 對于W上實施例制備得到的活性炭進行性能測定，結果如下：
[0042]
[0043] 從W上試驗結果可W看出，本發(fā)明提供的方法制備得到的活性炭具有良好的性 能，其中灰分達到了 3. 2%W下，艦吸附值達到了 1460mgW上，比表面積達到了 3650mVgW 上，具有優(yōu)良的吸附能力。
【主權項】
1. 一種利用農(nóng)作物秸桿制備活性炭的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一，將農(nóng)作物秸桿粉碎，得到物料一； 步驟二，將物料一浸于處理液中，在升溫至40-50°C，攪拌200-300分鐘，過濾，得到物 料二，其中處理液為順丁烯二酸酐、碳酸銨和水的混合液； 步驟三，將物料二加入到碳酸鈉、十二烷基硫酸鈉和水的混合物中，在真空條件下加熱 至100-120°C，恒溫保持10-20分鐘，然后再降溫至5-KTC，恒溫保持10-20分鐘，然后再升 溫至100-120°C，繼續(xù)保持10-20分鐘，如此反復2-3次，得到混合物； 步驟四，將步驟三得到的混合物在氫氣氛圍中升溫至700-800°C，保持120-180分鐘， 然后在惰性氣體保護的條件下降至室溫，得到活性炭。2. 根據(jù)權利要求1所述的利用農(nóng)作物秸桿制備活性炭的方法，其特征在于，步驟二處 理液中順丁烯二酸酐、碳酸銨和水的質(zhì)量比為1:0. 6-2:15-20。3. 根據(jù)權利要求1所述的利用農(nóng)作物秸桿制備活性炭的方法，其特征在于，步驟三中 真空條件的真空度為0. 05-0.OIMPa。4. 根據(jù)權利要求1所述的利用農(nóng)作物秸桿制備活性炭的方法，其特征在于，步驟三中 物料二、到碳酸鈉、十二烷基硫酸鈉和水的質(zhì)量比為10:1-3:0. 5-1:15。5. 根據(jù)權利要求1所述的利用農(nóng)作物秸桿制備活性炭的方法，其特征在于，步驟三中 降溫至5-10°C的降溫速度為15-20°C/分鐘。6. 根據(jù)權利要求1所述的利用農(nóng)作物秸桿制備活性炭的方法，其特征在于，步驟四中 的惰性氣體為氮氣或氬氣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用農(nóng)作物秸稈制備活性炭的方法，具體為先將農(nóng)作物秸稈粉碎，得到物料一；然后將物料一浸于處理液中，在升溫攪拌后過濾，得到物料二；再將物料二加入到碳酸鈉、十二烷基硫酸鈉和水的混合物中，在真空條件下加熱反應后再降溫，如此反復2-3次，得到混合物；最后將混合物在氫氣氛圍中升溫至700-800℃，保持120-180分鐘，然后在惰性氣體保護的條件下降至室溫，得到活性炭。本發(fā)明提供的方法制備得到的活性炭具有良好的性能，其中灰分達到了3.2%以下，碘吸附值達到了1460mg以上，比表面積達到了3650m2/g以上，具有優(yōu)良的吸附能力。
【IPC分類】C01B31/08
【公開號】CN105271220
【申請?zhí)枴緾N201510639431
【發(fā)明人】潘龍
【申請人】江蘇通瑞環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月30日