[发明专利]一种改性白酒糟基活性炭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性白酒糟基活性炭及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)将干燥后的白酒糟粉碎后在氮气气氛下600～900℃炭化1～5h，然后将其与活化剂超声混合后进行水热反应，过滤洗涤烘干得到活化后的活性炭；(2)将活化后的活性炭放到质量分数为0.01％～0.5％的氮源溶液浸泡3h，过滤烘干后在氮气保护气氛下650～950℃煅烧1～5h，得改性白酒糟基活性炭。本发明方法简单、易于操作、适于工业化生产，制备的改性白酒糟基活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔结构性质，体现优良的吸附、催化氧化去除水体中有机污染物性能。

技术领域

本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种改性白酒糟基活性炭及其制备方法。

背景技术

我国作为白酒大国，近些年在白酒产业得到快速良好发展的同时，白酒酿造过程中不可避免产生了大量白酒糟。大量白酒糟堆砌放置不仅严重占用有限的土地资源，还会因为酒糟的腐烂变质对大气、土壤、地表水和地下水造成污染。此外，白酒糟作为一种二次资源，其白酒糟富含粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、淀粉及维生素等营养物质，如果不能有效进行资源化利用，也是资源的严重浪费。因此，开发高效白酒糟资源化利用方法是白酒企业所共同面临的环境问题。目前，白酒糟资源化途径主要集中在生产饲料、农肥、培养食用菌、生物质能源、制备生物质基活性炭等方面。

在已有利用酒糟制备生物质基活性炭报道中，更多的是直接采用高温碳化后采用KOH或水蒸气活化得到活性炭，而缺少一种工艺简单的氮杂原子改性白酒糟基活性炭制备方法，而氮杂原子改性处理活性炭是一种有效提高活性炭催化活性或吸附活性的手段。因此，本发明采用高温炭化、水热活化和氮杂原子高温处理的方式制备氮杂原子改性处理活性炭，并用于有机废水中有机污染物的催化过硫酸盐氧化降解。

发明内容

针对白酒糟资源化处理的紧迫性，本发明提供一种改性白酒糟基活性炭及其制备方法，可有效实现对白酒糟的资源化利用。

本发明制备改性白酒糟基活性炭所采用的技术方案是：

一种改性白酒糟基活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将干燥后的白酒糟粉碎，于700～900℃炭化1～5h，然后将其与活化剂混合，超声分散30～60min，再进行水热反应，过滤洗涤并烘干，得活化后的活性炭；

(2)将活化后的活性炭置于30～90℃的氮源溶液中浸泡3～5h，过滤并在100℃下烘干后，再在700～900℃，保护气体气氛中煅烧1～5h，得改性白酒糟基活性炭。

进一步地，步骤(1)中白酒糟粉碎后的粒径为50～200目。

进一步地，步骤(1)中炭化温度为850～900℃，炭化时间为3～5h。

进一步地，步骤(1)中白酒糟与活化剂的重量比为1:0.5～1:4。

进一步地，步骤(1)中活化剂为氢氧化钾、硝酸钾、碳酸钾或氢氧化钠。

进一步地，步骤(1)中水热反应温度为120～200℃，反应时间6～20h。

进一步地，步骤(2)中氮源溶液的质量分数为0.01％～0.5％，溶液温度为70～90℃。

进一步地，步骤(2)中氮源为双氰胺、三聚氰胺、氯化铵或尿素。

进一步地，步骤(2)中煅烧温度为850～900℃，煅烧时间为3～5h。

上述方法制备得到的活性炭。

本发明的有益效果为：

(1)本专利以制备功能活性炭为出发点，以白酒糟为生物质原料，采用高温炭化，再经水热活化得到白酒糟基活性炭，之后在高温条件下采用含氮前驱体制备一种改性白酒糟基活性炭方法，并用于水体有机污染物的吸附和催化氧化去除，实现“以废治废”。