[发明专利]沙草秸秆活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于废水的深度处理和净化工艺中活性炭的制备方法，具体地说是用水生植物沙草的秸杆制备水处理工艺中所需要的活性炭。

背景技术

随着科学技术的发展，活性炭的使用越来越多。活性炭是一种多孔的含碳物质，其发达的空隙结构使它具有很大的表面积，孔周围强大的吸附力场具有极强的吸附能力，会吸附有毒气体分子及溶液中的离子。传统活性炭的制作常以木、煤、废旧塑料等作为制造活性炭的原料，原料价格高，制备成本大，在获取原料的同时，不仅浪费了自然资源，还对环境造成严重污染。沙草又名风车草、纸沙草，广泛分布于河流、湖泊地区。由于它生长在湿地，使其具有相应的生物学构造——秸秆内部呈海绵状，有许多竖直的通气孔。其天然生物学构造非常适合活性炭对比表面积、孔容及吸附能力的要求。因此以水生沙草为原料制备活性炭，不仅可解决环保污染问题，而且可充分利用这一资源，生产出用途广泛的活性炭，使之变废为宝，产生较好的经济、环境和社会效益。

发明内容

针对现有技术中活性炭制备原料匮乏以及容易污染环境的不足，本发明提供了一种沙草秸秆活性炭的制备方法，该方法对环境污染小，能充分利用沙草资源，制作工艺简单、经济、环保。

一种沙草秸秆活性炭的制备方法，具体步骤如下：

(1)将沙草秸秆洗净，晾干或烘干；

(2)将晾干或烘干后的沙草秸秆粉碎，得沙草秸秆屑；

(3)将沙草秸秆屑放入炭化炉中，在温度为350℃～450℃的炭化温度下，炭化1～1.5小时，得沙草秸秆炭化屑；

(4)将沙草秸秆炭化屑放入固定床活化炉中，活化介质为水蒸汽，以12～18℃/min的升温速度升温至550～650℃的活化温度，恒温活化60～80分钟。

优选的，步骤(1)中的晾干温度为15℃～35℃。

优选的，步骤(1)中的烘干温度为90℃～120℃。

优选的，步骤(2)中的最佳粉碎粒径为40～60目。

本发明的优良效果如下：

1.沙草为湿地植物，沙草的生物学构造特殊使生产出的活性炭比表面大，孔容大，吸附能力强。

2.沙草生长于湿地环境，其秸杆多孔，生产活性炭工艺简单，易于操作。

3.沙草抗逆性强，分布广泛，以沙草为原料生产活性炭，原材料广泛易得，生产成本低。

4.沙草含碳率高且绿色无毒，在制备活性炭的过程中，不会造成环境污染制备过程中无污染，不破坏环境。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。

实施例1：沙草秸秆活性炭的制备方法，具体步骤如下：

用水将沙草秸秆洗净、除杂并在120℃下烘干，再由粉碎机将烘干后的沙草秸秆粉碎成60目的沙草秸秆屑。将沙草秸秆屑放入炭化炉中，在450℃的炭化温度下，炭化1小时，得沙草秸秆炭化屑。将沙草秸秆炭化屑放入固定床活化炉中，在水蒸气为活化介质，18℃/min的升温速度下，升温至650℃进行活化，活化时间为60分钟。

实施例2：沙草秸秆活性炭的制备方法，具体步骤如下：

用水将沙草秸秆洗净、除杂并在15℃下晾干，再由粉碎机将烘干后的沙草秸秆粉碎成80目的沙草秸秆屑。将沙草秸秆屑放入炭化炉中，在400℃的炭化温度下，炭化1.2小时，得沙草秸秆炭化屑。将沙草秸秆炭化屑放入固定床活化炉中，在水蒸气为活化介质，12℃/min的升温速度下，升温至550℃进行活化，活化时间为80分钟。

实施例3：沙草秸秆活性炭的制备方法，具体步骤如下：

用水将沙草秸秆洗净、除杂并在90℃下烘干，再由粉碎机将烘干后的沙草秸秆粉碎成70目的沙草秸秆屑。将沙草秸秆屑放入炭化炉中，在350℃的炭化温度下，炭化1.5小时，得沙草秸秆炭化屑。将沙草秸秆炭化屑放入固定床活化炉中，在水蒸气为活化介质，15℃/min的升温速度下，升温至620℃进行活化，活化时间为72分钟。

实施例4：沙草秸秆活性炭的制备方法，具体步骤如下：

用水将沙草秸秆洗净、除杂并在35℃下晾干，再由粉碎机将烘干后的沙草秸秆粉碎成65目的沙草秸秆屑。将沙草秸秆屑放入炭化炉中，在420℃的炭化温度下，炭化1.3小时，得沙草秸秆炭化屑。将沙草秸秆炭化屑放入固定床活化炉中，在水蒸气为活化介质，16℃/min的升温速度下，升温至580℃进行活化，活化时间为68分钟。