本發(fā)明涉及一種三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑的制備方法，屬于吸附劑制備技術領域。

背景技術：

增塑劑、多元醇等行業(yè)從2007年出臺了相關限制標準，要求加強對增塑劑、多元醇中微量較低濃度有機物的檢測和控制。該強制標準將增塑劑、多元醇中影響其質(zhì)量純度的殘留有機化合物和重金屬作為否定指標，國家機構(gòu)將定期抽檢。相關檢測標準大部分直接引用食品行業(yè)檢測標準方法，煙草行業(yè)將常用的濾棒增塑劑，即三醋酸甘油酯作為控制的典型代表之一。

根據(jù)對三醋酸甘油酯產(chǎn)品中殘留較低濃度的有機化合物研究發(fā)現(xiàn)，其主要來自于原料和生產(chǎn)工藝過程，三醋酸甘油酯是由丙三醇、乙酸，在酸性催化劑、脫水劑的作用下，加熱反應得到半成品，經(jīng)過脫色，脫酸，精制而成，常用帶水劑有苯，甲苯，乙酸乙酯等酯類，及環(huán)己烷，原料乙酸本身就含有甲酸，丙酸，乙醇，乙醛等，在100℃左右的溫度下反應，所以會有大量有機化合物殘留在半成品中，經(jīng)過蒸餾精制后，三乙酸甘油酯也可能存在影響其質(zhì)量安全的成分。

現(xiàn)有技術中多采用活性炭對三醋酸甘油酯中較低濃度的殘留有機物進行吸附，雖然活性炭具有良好的吸附洗提性，但是活性炭對有機物的吸附是一個表面過程，選擇性較差，容易飽和，而且，活性炭的微孔發(fā)達，以致于某些大分子化合物無法進入微孔，在實際應用時需要選用不同的活性炭品種，增加了成本，而單一活性炭對于目前洗提去除產(chǎn)品中殘留低濃度有機物的效果不是十分理想，無法滿足國家行業(yè)的標準要求。

為使現(xiàn)有的三醋酸甘油酯產(chǎn)品所有內(nèi)控限量指標完全達到煙草行業(yè)的限值要求，實現(xiàn)對煙用三醋酸甘油酯更全面的質(zhì)量提升，有效控制三醋酸甘油酯中揮發(fā)性有機化合物殘留濃度；研究一種可以高效洗提去除三醋酸甘油酯中較低揮發(fā)濃度的殘留有機物，具有親酯性，親醇性的新型生物洗提劑成為增塑劑行業(yè)發(fā)展和生存的重要課題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題：針對目前活性炭對三醋酸甘油酯中較低濃度的殘留有機物吸附性差，容易飽和，且大分子化合物無法進入微孔的問題，提供了一種

二氧化碳和水蒸氣對活性炭進行活化后，再用氯化鉀處理后，在甲醇和乙酸中發(fā)酵，再用極性物質(zhì)進行蒸煮，最后纖維素包覆得到三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑的方法，本發(fā)明首先通過將活性炭用二氧化碳和水蒸氣進行活化，增加活性炭的比表面積，再用氯化鉀進行處理，減少活性炭對三醋酸甘油酯的吸附，再在甲醇和乙酸中發(fā)酵，用微生物對活性炭進行改性，使其吸附容量和孔徑增大，再用極性物質(zhì)進行蒸煮，增加活性炭的極性基團，最后用纖維素進行包覆增加吸附性能，本發(fā)明制備的吸附劑吸附容量大，不易飽和，且能夠吸附大分子，達到高效的洗提效果。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

（1）稱取20～30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100～200mL質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40mL/min，升溫至900～1000℃活化2～3h，控制升溫速率為10～15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；

（2）將上述活化后的活性炭加入到盛有200～300mL質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2～3h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80～100mL甲醇和120～150mL質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3～5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20～25天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5000～6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20～25min，收集沉淀，并用水清洗2～3次，得到預處理活性炭；

（3）取3～4L乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50～60min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；

（4）稱取5～8g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎30～40min，收集粉碎物，并加入到盛有80～100mL質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2～3h，過濾，收集濾渣，并置于烘箱中，在80～90℃下干燥3～4h，即可得到三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑。

本發(fā)明的應用方法：將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:600～1:800，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于120～130℃下吸附1～2h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了93.2%以上，吸附劑可反復使用15次以上。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術效果是：

（1）本發(fā)明制備的吸附劑吸附容量大，不易飽和，且能夠吸附大分子，達到高效的洗提效果；

（2）本發(fā)明制備的吸附劑用量少，分子表面含有豐富的極性基團，穩(wěn)定性和重復使用性好。

具體實施方式

首先稱取20～30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100～200mL質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40mL/min，升溫至900～1000℃活化2～3h，控制升溫速率為10～15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將上述活化后的活性炭加入到盛有200～300mL質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2～3h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80～100mL甲醇和120～150mL質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3～5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20～25天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5000～6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20～25min，收集沉淀，并用水清洗2～3次，得到預處理活性炭；取3～4L乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50～60min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取5～8g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎30～40min，收集粉碎物，并加入到盛有80～100mL質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2～3h，過濾，收集濾渣，并置于烘箱中，在80～90℃下干燥3～4h，即可得到三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑。

實例1

首先稱取20g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100mL質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40mL/min，升溫至900℃活化2h，控制升溫速率為10℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將上述活化后的活性炭加入到盛有200mL質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80mL甲醇和120mL質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20min，收集沉淀，并用水清洗2次，得到預處理活性炭；取3L乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取5g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎30min，收集粉碎物，并加入到盛有80mL質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2h，過濾，收集濾渣，并置于烘箱中，在80℃下干燥3h，即可得到三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:600，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于120℃下吸附1h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了93.6%，吸附劑可反復使用6次。

實例2

首先稱取30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入200mL質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40mL/min，升溫至1000℃活化3h，控制升溫速率為15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將上述活化后的活性炭加入到盛有300mL質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理3h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入100mL甲醇和150mL質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置25天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理25min，收集沉淀，并用水清洗3次，得到預處理活性炭；取4L乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮60min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取8g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎40min，收集粉碎物，并加入到盛有100mL質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡40min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡3h，過濾，收集濾渣，并置于烘箱中，在90℃下干燥4h，即可得到三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:700，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于125℃下吸附1h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了94.6 %，吸附劑可反復使用18次。

實例3

首先稱取25g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入150mL質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40mL/min，升溫至950℃活化3h，控制升溫速率為13℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將上述活化后的活性炭加入到盛有260mL質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入90mL甲醇和135mL質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合4min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置23天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5500r/min的轉(zhuǎn)速離心處理23min，收集沉淀，并用水清洗2次，得到預處理活性炭；取4L乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮55min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取6g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎35min，收集粉碎物，并加入到盛有90mL質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡35min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2h，過濾，收集濾渣，并置于烘箱中，在85℃下干燥3h，即可得到三醋酸甘油酯精制中生物復合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:800，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于130℃下吸附2h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了95.7%，吸附劑可反復使用20次。