一種脫臭碳質(zhì)吸附劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫臭碳質(zhì)吸附劑產(chǎn)品的完整制備過程，尤其涉及包括粉末狀活性炭的制備、粘結(jié)劑的制備以及粉末活性炭的成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的不斷提高農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)量也隨之增加，每年產(chǎn)生農(nóng)作物秸桿約7.0億噸。我國農(nóng)業(yè)廢棄物呈現(xiàn)出四大特點，即數(shù)量大、品質(zhì)差、價格低、危害多的污染特點，每年產(chǎn)生的廢棄物數(shù)以億計，同時發(fā)生的污染事件也在逐年增加。所以如何將如此龐大的農(nóng)業(yè)廢棄物有效的利用起來，將“污染源”變?yōu)椤百Y源”是一個重要的方向。
[0003]活性炭是一種重要的多孔功能材料，由于其豐富的孔結(jié)構(gòu)和發(fā)達的比表面積，而被廣泛應(yīng)用于液相和氣相的吸附、脫色、精制、分離、催化領(lǐng)域，在食品、醫(yī)藥、化工、環(huán)保等方面有重要意義。粉末活性炭堆密度低、不易儲放、運輸和回收，容易造成粉塵污染。而與粉末活性炭相比，成型活性炭具有較大的尺寸和一定形狀，有較高的堆密度與強度，且無粉塵污染。粉末活性炭成型一般需要添加粘結(jié)劑，使用不同的粘結(jié)劑成型活性炭的強度、比表面積及吸附效能等指標都有極大的影響。所以雖然很多粘結(jié)劑由于其優(yōu)越的粘接性能可用于粉末活性炭產(chǎn)品的成型，但是這些粘結(jié)劑本身就具有較大的毒性，所以并不適合用于環(huán)保領(lǐng)域。所以本發(fā)明中使用被廣泛應(yīng)用于食品加工和醫(yī)藥領(lǐng)域的羧甲基纖維素鈉，羧甲基纖維素鈉為葡萄糖衍生物，極易溶于水和酸，并且無有害物產(chǎn)生，使成型后的活性炭產(chǎn)品具有環(huán)境友好性。
[0004]含硫惡臭物質(zhì)廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)過程、污水處理廠和垃圾填埋場等環(huán)保設(shè)施運行過程中，這類氣體的毒性強、污染環(huán)境，屬嚴格控制的危險氣體。目前對環(huán)境空氣中惡臭物質(zhì)的吸附去除方法較多，但由于使用成本高，限制了其應(yīng)用范圍，尤其是污水廠產(chǎn)生的惡臭氣體，脫臭效果一直不理想。利用生物質(zhì)材料制備吸附劑進行惡臭氣體的去除，可有效地降低脫臭成本，并解決生物質(zhì)廢棄物的污染問題。
[0005]CN 103253664 A公開了一種活性炭的制備方法，該制備方法使用可溶性酚醛樹月旨、糠醇樹脂、聚丙烯腈、可溶性淀粉中的一種作為炭前驅(qū)體聚合物，這些物質(zhì)中的碳含量少，制備出的活性炭產(chǎn)品吸附效能較差，所以該發(fā)明又加入了聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛中的一種作為造孔劑，并且將炭前驅(qū)物與造孔劑混合后又加入溶劑在20-100°C不超過所使用溶劑的沸點下溶解0.5-24小時，這大大增加了活性炭的制備成本且制備過程復(fù)雜不易掌握，加入的有機造孔劑也不利于環(huán)保。
[0006]CN 104609420 A公開了一種稻殼基活性炭的制備方法，該方法雖然也對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理起到了一定的作用，但是所制備的活性炭產(chǎn)品為直接碳化后的產(chǎn)品，沒有經(jīng)過成型的處理，這對產(chǎn)品的后期使用上造成了不便。
[0007]綜上所述，研制或開發(fā)一種能有效降低制備成本、原料環(huán)保易得、制備工藝簡單合理，且性能優(yōu)良的實用新型成型活性炭產(chǎn)品是非常有現(xiàn)實意義的。
[0008]本發(fā)明致力于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，并提供能夠解決上述技術(shù)的整套成型脫臭碳質(zhì)吸附劑的制備工藝流程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種脫臭碳質(zhì)吸附劑產(chǎn)品的整個制備工藝流程及其制備方法，其整個流程為三個主要步驟，即粉末活性炭的制備-粘結(jié)劑的制備-粉末活性炭成型。
[0010]本發(fā)明的目的在于利用生物質(zhì)廢棄物制備脫臭材料，以解決生物質(zhì)廢棄物的污染問題，并降低脫臭材料的使用成本。本發(fā)明提供包括粉末活性炭制備、粘結(jié)劑制備、粉末活性炭成型的整套制備工藝。本發(fā)明方法制備粉末狀活性炭有效解決農(nóng)業(yè)廢棄物的處理問題，粘結(jié)劑環(huán)保性能好，綜合性能優(yōu)異，成型方法簡單，能夠滿足生產(chǎn)實際的苛刻要求。
[0011]本發(fā)明涉及一種粉末狀活性炭的制備方法，按重量份數(shù)取各組分，所述制備方法由如下步驟組成:A，將干燥的廢棄稻草清洗、烘干、粉碎、過篩；B，配制一定濃度的氯化鋅溶液，將稻草粉末與氯化鋅溶液按不同比例混合浸漬，放入恒溫水浴箱內(nèi)；C，浸漬后取出放在烘箱中進行烘干；D，烘干后放入管式電阻爐中，在氮氣保護下進行碳化處理，碳化后在氮氣保護下進行冷卻；E，取出冷卻后的活性炭產(chǎn)品，放入燒杯中加入蒸餾水進行攪拌清洗。
[0012]本發(fā)明涉及一種粘結(jié)劑的制備方法，按重量份數(shù)取各組分，所述制備方法由如下步驟組成:將粉末狀羧甲基纖維素鈉溶于水，進行充分的攪拌，在攪拌的條件下滴入不同劑量的硝酸鋁溶液，滴入硝酸鋁后會迅速聚合形成凝膠并不是液狀粘結(jié)劑，再滴入不同劑量的氨水以調(diào)節(jié)其粘稠度。
[0013]本發(fā)明涉及一種粉末狀活性炭成型的制備方法，按重量份數(shù)取各組分，所述制備方法由如下步驟組成:將配置好的粘結(jié)劑與粉末狀的活性炭按照不同的比例進行混合，壓片成型成一定尺寸，即得到成型的活性炭產(chǎn)品。
[0014]本發(fā)明具有如下的顯著優(yōu)勢:首先，本發(fā)明中使用的原材料環(huán)保易得，價格低廉，對生物質(zhì)廢棄物的處理起到一定的作用。并且經(jīng)過大量的實驗證明，該產(chǎn)品具有很好的吸附H2S的效果，當(dāng)H2S濃度為lOOOppm，流速為20毫升/分鐘，使用該產(chǎn)品質(zhì)量為0.25±0.025克時，該產(chǎn)品的吸附時間可達到2.5小時，硫容為8.5%，成型活性炭的質(zhì)量為0.32克。其次，本發(fā)明中用于成型的粘結(jié)劑原料簡單，成本低廉，環(huán)保，操作簡單，具有較高的實際應(yīng)用價值。最后，成型工藝簡單，所制得的成型活性炭產(chǎn)品強度高，符合市場的應(yīng)用要求，具有較高的脫臭性能。
【具體實施方式】
[0015]以下就【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明 1.一種稻草基粉末活性炭的制備方法，步驟如下:
A，將稻草清洗、烘干、粉碎、過篩，烘干溫度為80°C ~100°C，粉碎后過60~80目篩；
B，配制氯化鋅溶液，氯化鋅質(zhì)量分數(shù)為25°/『30%的溶液，將稻草粉末與氯化鋅溶液按1: 3混合浸漬，放入恒溫水浴箱內(nèi)；
C，浸漬時間為18~24小時，水浴溫度為40°C -45°C ；
D，設(shè)定碳化溫度為460 °C -550 °C，碳化時間為50~60分鐘，升溫速度為30 °C -35 °C /分鐘； E，通入氮氣保護，將氮氣流量設(shè)置在100毫升/分鐘持續(xù)5分鐘，后將氮氣流量設(shè)置在50毫升/分鐘直到碳化過程結(jié)束，碳化過程結(jié)