[发明专利]一种海绵活性炭的制备工艺

说明书

本发明公开一种海绵活性炭的制备工艺，涉及活性炭技术领域，包括以下步骤：（1）稻壳和煤焦油渣混合后得混合物；（2）混合物与焦磷酸按照1：0.4‑0.5的质量比混合，得活化产物；（3）将壳聚糖加入到3‑5倍重量质量分数为2%的冰醋酸溶液中溶胀，然后加入活化产物，之后加入戊二醛溶液，搅拌反应1‑2h，得交联产物；（4）交联产物升温至500‑600℃下活化2‑3小时，得到海绵活性炭粗品，加入3‑5倍重量份的质量分数为3‑4%的盐酸溶液，酸煮2‑3h，过滤得酸洗后的活性炭；（5）水洗：用水将上述酸洗后的活性炭水洗至中性，得水洗后的活性炭，干燥后得海绵活性炭。该海绵活性炭比表面积大，吸附性能优异。

技术领域

本发明涉及活性炭技术领域，尤其是涉及一种海绵活性炭的制备工艺。

背景技术

我国是稻米生产国，稻壳占稻谷重量的1/5，目前通常是通过焚烧来处理，容易造成资源浪费和环境污染，但是稻壳的碳含量超过50%，因而是制备高品质活性炭的良好原料来源。而煤焦油渣中也含有大量未燃尽的碳，同样是制备活性炭的优质材料。

中国专利文献（CN 108862277 A）公开一种稻壳-污泥基复合活性炭及其制备方法，该制备方法包括：（1）将污泥进行干燥、破碎，得到处理后的污泥；（2）将处理后的污泥与干燥的稻壳混合均匀，然后与活化剂混合、浸渍后，进行干燥，得到混合物；（3）在保护气体存在下，将混合物进行碳化处理；（4）将步骤（3）碳化处理后的混合物水洗至pH值为中性，干燥、破碎，制得稻壳-污泥基复合活性炭。该发明的稻壳-污泥基复合活性炭与传统污泥基活性炭相比，产率增加，比表面积增大，微孔比例增大，平均孔径增大；该发明是加将稻壳-污泥混合后直接活化而后碳化，没有做进一步处理，其比表面积偏小。

中国专利文献（CN104445188B）公开一种利用溶液浸洗脱灰制备稻壳基活性炭的方法，所用原料为快速热解稻壳制备生物油的副产物稻壳炭。制备过程如下：首先将稻壳炭在CO₂氛围下进行活化；然后用碱性溶液进行浸洗脱灰；最后进行洗涤直至滤液呈中性。该发明进通过活化步骤制备稻壳活性炭，比表面积较小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种海绵活性炭的制备工艺，能够废物利用，且产品的吸附性能优异。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种海绵活性炭的制备工艺，包括以下步骤：

（1）稻壳和煤焦油渣混合后，混合1-3小时，得混合物；

（2）混合物与焦磷酸按照1：0.4-0.5的质量比混合，混合2-4小时，得活化产物；

（3）将壳聚糖加入到3-5倍重量质量分数为2%的冰醋酸溶液中溶胀，然后加入活化产物搅拌均匀，之后加入活化产物0.5倍重量的质量分数为20-30%的戊二醛溶液，搅拌反应1-2h，得交联产物；

（4）交联产物升温至500-600℃下活化2-3小时，即可得到海绵活性炭粗品，加入3-5倍重量份的质量分数为3-4%的盐酸溶液，酸煮2-3h，过滤得酸洗后的活性炭；

（5）水洗：用100℃的水将上述酸洗后的活性炭水洗至中性，得水洗后的活性炭，干燥后得海绵活性炭。

进一步的，所述步骤（1）中的稻壳和煤焦油渣重量比为1：0.2-0.5。