本發(fā)明屬于活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種活性炭制備方法，以及用以實現(xiàn)該制備方法的設(shè)備。

背景技術(shù)：

活性炭是一種多孔碳材料，具有比表面積大、原料來源廣泛、機械強度高、易再生及穩(wěn)定性好等優(yōu)點?；钚蕴客ǔＪ菍⒃显谝欢ǖ臈l件下經(jīng)碳化和活化后得到。碳化的主要目的是得到具有適于活化的初始孔隙和一定機械強度的碳化料，碳化的實質(zhì)是原材料中的有機物進行熱解反應(yīng)，包括熱分解反應(yīng)和縮聚反應(yīng)?；罨闹饕康氖侵苽渚哂懈弑缺砻娣e的活性炭；活化方法通常分為物理活化法和化學(xué)活化法。其中，物理活化法是將碳化后的原材料在水蒸氣或二氧化碳中進行熱解反應(yīng)，是一種吸熱反應(yīng)，需要外部不斷提供熱源。化學(xué)活化法是把化學(xué)藥品加入原料中，然后在惰性氣體介質(zhì)中加熱，進行活化；最具代表性的化學(xué)活化法有氯化鋅法、磷酸鹽法、氯化鈣法和堿法；但是由于采用化學(xué)用品，其會帶來以下問題：對設(shè)備的腐蝕性高；污染環(huán)境；活性炭中殘留有化學(xué)藥品；需要消耗大量的化學(xué)藥品，成本較高；需要外部熱源并嚴(yán)格控制活化溫度。

制備活性炭的原料大致可以分為兩大類：植物類原料和礦物類原料。植物類原料主要包括木材、木炭、果殼、紙漿廢液等；礦物類原料主要包括煤、石油、塑料等。與礦物類原料相比，植物類原料不僅具有可再生、成本低、環(huán)保等優(yōu)點，而且天然的植物纖維結(jié)構(gòu)適合于制備微孔發(fā)達、比表面積高及機械強度高的活性炭。目前，制備活性炭原料主要為木材和優(yōu)質(zhì)煤等，生產(chǎn)成本較高；因此，近年來特別重視利用各種工農(nóng)業(yè)廢棄物制備高吸附性活性炭。我國是世界上最大糧食生產(chǎn)國，植物秸稈資源豐富，是一種豐富廉價的可再生資源，作為廢棄物丟棄或燃燒處理，污染環(huán)境又浪費資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種活性炭制備方法，以解決農(nóng)作物秸稈資源浪費的問題。本發(fā)明的第二目的是提供一種制備活性炭的設(shè)備。

為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種活性炭制備方法，包括：

步驟1，對農(nóng)作物秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為450℃～480℃，保持時間為20min～35min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至360℃～540℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在360℃～540℃下干燥60min～150min，獲得次級活性炭；

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

本發(fā)明如上所述的活性炭制備方法，優(yōu)選的，在步驟1中，經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量小于12wt％。

本發(fā)明如上所述的活性炭制備方法，優(yōu)選的，在步驟1中，經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為5wt％～8wt％。

本發(fā)明如上所述的活性炭制備方法，優(yōu)選的，活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:2～6:26～30；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的20％～30％。

本發(fā)明如上所述的活性炭制備方法，優(yōu)選的，所述活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:4:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

本發(fā)明如上所述的活性炭制備方法，優(yōu)選的，所述農(nóng)作物秸稈為小麥秸稈、水稻秸稈、玉米秸稈、油菜秸稈、棉花秸稈中的一種、兩種、或兩種以上的混合物。

為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種制備活性炭的設(shè)備，其包括用于對初級活性炭進行處理的活化反應(yīng)釜，所述活化反應(yīng)釜包括反應(yīng)釜體、支撐網(wǎng)、噴淋裝置、加熱器和溫度控制器；所述反應(yīng)釜體設(shè)有加料口和出料口，加料口設(shè)置在反應(yīng)釜體的上部，出料口設(shè)置在底部；支撐網(wǎng)安裝在反應(yīng)釜體的內(nèi)部，用于放置初級活性炭；所述噴淋裝置用于向初級活性炭噴灑活性增強劑；所述加熱器和溫度控制器用于對反應(yīng)釜體進行加熱。

本發(fā)明如上所述的制備活性炭的設(shè)備，進一步，所述反應(yīng)釜體的下部為尖部朝下的錐形結(jié)構(gòu)，支撐網(wǎng)為圓形并設(shè)有卸料口；制備活性炭的設(shè)備還包括支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置和卸料器，所述支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置用于驅(qū)動圓形的支撐網(wǎng)以軸心旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明如上所述的制備活性炭的設(shè)備，進一步，所述卸料口為扇形，卸料口的圓心支撐網(wǎng)圓心一致，卸料口的直徑與支撐網(wǎng)的直徑相等，卸料口的圓心角為5°～10°。

本發(fā)明如上所述的制備活性炭的設(shè)備，進一步，所述噴淋裝置包括活性增強劑存儲罐、液泵、輸送管和噴淋頭，所述噴淋頭設(shè)置在反應(yīng)釜體的內(nèi)部，活性增強劑存儲罐、液泵和液泵設(shè)置在反應(yīng)釜體的外部，輸送管依次連通活性增強劑存儲罐、液泵和噴淋頭。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將以前焚燒的植物秸稈資源加以經(jīng)濟化利用，變廢為寶，此外本發(fā)明方法制備的活性炭對甲醛、苯2種有毒氣體具有較強的吸附作用。

附圖說明

通過結(jié)合以下附圖所作的詳細描述，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本發(fā)明，其中：

圖1為本發(fā)明一種實施例的制備活性炭的設(shè)備示意圖；

圖2為本發(fā)明第二種實施例的制備活性炭的設(shè)備示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實施例的支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置和卸料器示意圖；

圖4為本發(fā)明一種實施例的支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置和卸料器的另一示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、反應(yīng)釜體，2、支撐網(wǎng)，3、噴淋裝置，4、加熱器，5、溫度控制器，6、支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置，7、卸料器，11、加料口，12、出料口，21、卸料口，31、活性增強劑存儲罐，32、液泵，33、輸送管，34、噴淋頭。

具體實施方式

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發(fā)明發(fā)明的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本發(fā)明發(fā)明實施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。

如圖1所示，為本發(fā)明第一種實施例的制備活性炭的設(shè)備，其包括用于對初級活性炭進行處理的活化反應(yīng)釜，活化反應(yīng)釜包括反應(yīng)釜體1、支撐網(wǎng)2、噴淋裝置3、加熱器4和溫度控制器5；反應(yīng)釜體1設(shè)有加料口11和出料口12，加料口11設(shè)置在反應(yīng)釜體1的上部，出料口12設(shè)置在底部；支撐網(wǎng)2安裝在反應(yīng)釜體1的內(nèi)部，用于放置初級活性炭；噴淋裝置3用于向初級活性炭噴灑活性增強劑；加熱器4和溫度控制器5用于對反應(yīng)釜體1進行加熱。

如圖1所示，噴淋裝置3包括活性增強劑存儲罐31、液泵32、輸送管33和噴淋頭34，噴淋頭34設(shè)置在反應(yīng)釜體1的內(nèi)部，活性增強劑存儲罐31、液泵32和液泵32設(shè)置在反應(yīng)釜體1的外部，輸送管33依次連通活性增強劑存儲罐31、液泵32和噴淋頭34。

本發(fā)明上述實施例的制備活性炭的設(shè)備用于制備吸附能力更強的活性炭，適用于制備工藝中的活化步驟，以及便于向初級活性炭噴灑活性增強劑。

上述實施例的制備活性炭的設(shè)備在進行卸料時，需要打開加料口，抬起支撐網(wǎng)才能將次級活性炭通過出料口排出，卸料過程耗費人工，卸料速度慢，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。對上述實施例進一步改進，如圖2所示，為本發(fā)明第二種實施例的制備活性炭的設(shè)備，其包括用于對初級活性炭進行處理的活化反應(yīng)釜，活化反應(yīng)釜包括反應(yīng)釜體1、支撐網(wǎng)2、噴淋裝置3、加熱器4和溫度控制器5；反應(yīng)釜體1設(shè)有加料口11和出料口12，加料口11設(shè)置在反應(yīng)釜體1的上部，出料口12設(shè)置在底部；支撐網(wǎng)2安裝在反應(yīng)釜體1的內(nèi)部，用于放置初級活性炭；噴淋裝置3用于向初級活性炭噴灑活性增強劑；加熱器4和溫度控制器5用于對反應(yīng)釜體1進行加熱。

反應(yīng)釜體1的下部為尖部朝下的錐形結(jié)構(gòu)，支撐網(wǎng)2為圓形并設(shè)有卸料口21；制備活性炭的設(shè)備還包括支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置6和卸料器7，支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置6用于驅(qū)動圓形的支撐網(wǎng)以軸心旋轉(zhuǎn)；在設(shè)備初始運行時，卸料器7的位置與卸料口21重合，用于遮擋支撐網(wǎng)防止初級活性炭在卸料口落入反應(yīng)釜體的錐形部位；活化過程完成后，支撐網(wǎng)驅(qū)動裝置驅(qū)動支撐網(wǎng)2繞中心旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中卸料口逐漸打開，同時卸料器撥動次級活性炭移動，逐漸通過卸料口落入反應(yīng)釜體的錐形部位；卸料完成后，卸料器7的位置與卸料口21重合。

如圖3和圖4所示，卸料口21為扇形，卸料口21的圓心支撐網(wǎng)圓心一致，卸料口21的直徑與支撐網(wǎng)的直徑相等，卸料口21的圓心角為5°～10°。

在以下實施例中，氯化鉀為南京化學(xué)試劑股份有限公司生產(chǎn)，貨號為C0110520223；純度99.5％。硫酸鈉為上海森灝精細化工有限公司生產(chǎn)，貨號為senhao129，純度98％。硝酸鎂為上海源葉生物科技有限公司生產(chǎn)，貨號為S42150，純度99％。

實施例1

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對小麥秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為5wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為450℃，保持時間為35min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至360℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在360℃下干燥150min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:2:26；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的30％。如初級活性炭100g，則溶質(zhì)氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的總重量為30g。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例2

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對水稻秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為8wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為480℃，保持時間為20min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至540℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在540℃下干燥60min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:6:30；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的20％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例3

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例4

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對油菜秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為5wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為450℃，保持時間為35min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至360℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在360℃下干燥150min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:2:26；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的30％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例5

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對棉花秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為8wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為480℃，保持時間為20min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至540℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在540℃下干燥60min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:6:30；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的20％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例6

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對等重量混合的小麥秸稈與棉花秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例7

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對等重量混合的水稻秸稈與油菜秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例8

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；本實施例中活性增強劑在實施例3的溶質(zhì)中去除氯化鉀，其余與實施例3操作相同。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例9

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；本實施例中活性增強劑在實施例3的溶質(zhì)中去除硫酸鈉，其余與實施例3操作相同。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例10

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；本實施例中活性增強劑在實施例3的溶質(zhì)中去除硝酸鎂，其余與實施例3操作相同。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例11

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為5wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例12

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為8wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例13

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為4wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例14

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為9wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

在進行活性炭制備的研發(fā)過程中，發(fā)明人還意外發(fā)現(xiàn)，在進行步驟2之前，將初級活性炭使用0.1～0.3mol/L的鹽酸浸泡處理30min～60min，能夠顯著提高最終活性炭產(chǎn)品對甲醛的吸附率。

實施例15

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對水稻秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為8wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為480℃，保持時間為20min，獲得初級活性炭；將初級活性炭使用0.1mol/L的鹽酸浸泡處理60min；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至540℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在540℃下干燥60min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:6:30；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的20％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例16

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對玉米秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為6wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為460℃，保持時間為30min，獲得初級活性炭；將初級活性炭使用0.2mol/L的鹽酸浸泡處理40min；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至400℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在400℃下干燥120min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:5:28；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的25％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

實施例17

本實施例活性炭制備方法包括以下步驟：

步驟1，對油菜秸稈進行粉碎和干燥，制成秸稈原料；經(jīng)過干燥處理的農(nóng)作物秸稈含水量為5wt％。

步驟2，將秸稈原料加入到碳化爐中進行加熱，碳化的溫度為450℃，保持時間為35min，獲得初級活性炭；將初級活性炭使用0.3mol/L的鹽酸浸泡處理60min；

步驟3，把步驟2中獲得的初級活性炭加入到活化反應(yīng)釜，溫度升至360℃時向初級活性炭噴灑活性增強劑，所述活性增強劑為氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的水溶液；噴灑完成后在360℃下干燥150min，獲得次級活性炭；活性增強劑中溶質(zhì)重量配比如下：氯化鉀:硫酸鈉:硝酸鎂為1:2:26；活性增強劑噴灑量以溶質(zhì)重量計，為初級活性炭的30％。

步驟4，次級活性炭溫度冷卻至室溫后進行除灰獲得活性炭成品。

效果實施例1

對本發(fā)明的活性炭進行吸附甲醛、苯2種有毒氣體的實驗。以上活性炭吸附實驗在干燥器中進行，實驗條件為：溫度為13℃、1個大氣壓，采用的甲醛溶液、苯溶液濃度分別為36wt％、91.2wt％。

取上述溶液各50ml分別置于干燥器底部，在溶液上方的架子上放置10.0g的本發(fā)明活性炭試樣。1小時后測量試樣重量，并按以下公式計算試樣對苯、甲醛蒸氣的吸附率(A)：

A(％)＝(W₂-W₁)/W1×100

上述式中：

W₁為吸附前炭樣的重量，g；

W₂為吸附后炭樣的重量，g。

實驗結(jié)果如表1，通過表1數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明方法制備的活性炭對甲醛、苯2種有毒氣體具有較強的吸附作用，且活性炭對的甲醛吸附率最強，可達到159％；對苯的吸附率可達90％。

效果實施例2

對本發(fā)明的活性炭進行碘吸附值和亞甲基藍脫色力的實驗。其中，亞甲基藍吸附值測定方法法采用GB/T 12496.10-1999；碘吸附值測定方法采用GB/T 12496.8-1999。實驗結(jié)果如表1。

表1中CK為江蘇森森炭業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的椰殼顆粒狀活性炭。

表1

通過上述實驗數(shù)據(jù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：使用包含氯化鉀、硫酸鈉和硝酸鎂的活性增強劑，提高了活性炭產(chǎn)品的吸附能力。農(nóng)作物秸稈含水量為5wt％～8wt％，在其它含水量范圍所獲得的活性炭產(chǎn)品吸附能力較差。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實現(xiàn)本發(fā)明之目的為準(zhǔn)。