磷酸法稻壳基活性炭制备及表征
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文章编号 100728827(1999)0320058205 收稿日期:1999203209; 修订日期:1999204215 作者简介:陈爱国(19612),男,江苏淮阴人,高级工程师,主要从事煤岩学研究及活性炭研究和开发。
稻壳制备活性炭的研究陈爱国(鞍山热能研究院,辽宁鞍山 114004)摘 要: 随着环保问题的日趋重视,各行业对活性炭的需求逐年增加。
稻壳是制备活性炭的良好材料,但它的灰分高,如果不对其进行降灰处理,难以制备高质量的活性炭。
通过用N aOH 除灰,制备活性炭实验,研究了N aOH 溶液浓度、温度、浸渍时间对除灰效果的影响及灰分对活性炭吸附性能的影响。
经除灰后,当稻壳炭的灰分为37.31%、17.35%和5.63%时,制备的活性炭的碘值分别为749.0m g g ,997.0m g g 和1127.0m g g 。
关键词: 稻壳;除灰;活性炭中图分类号: TQ 424.1+9 文献标识码: A1 引言 活性炭是具有高吸附性能的炭材料,广泛用于液体和气体的净化、溶剂回收及作催化剂载体等。
随着对环保问题的日趋重视,各行业对活性炭的需求逐年增加。
常用生产活性炭的各种原料有煤炭、木材、椰子壳、骨头、果壳、焦炭、树脂等。
这意味着任何碳含量较高且价格低廉的材料均可做为生产活性炭的原料。
稻壳是有一定碳含量的农业副产品,我国拥有丰富的资源,但它的灰分含量过高,不经降灰处理,很难生产出高质量的活性炭。
本工作通过用N aO H 除去稻壳炭中的灰分,然后进行制备活性炭实验,对N aO H 溶液浓度、温度、浸渍时间对除灰效果的影响及灰分和各种活化条件对活性炭吸附性能的影响进行了研究。
2 试验2.1 原料试验用稻壳在自然干燥后进行工业分析,其分析数据列于表1。
从表1可以看到,原料稻壳含有大量的挥发分(64.51%)且灰分含量高(12.91%)。
在自然状态下,它的视密度为0.1(g c m 3),为了制备粒状活性炭,先用螺旋式挤压机(型号:FR 2200,能力:2000kg h )将稻壳挤压成外径55mm ,内径15mm 、长约500mm 的稻壳棒。
活性炭的制备与应用宋阿娜1(北京林业大学,材料科学与技术学院林产化工系)摘要:近些年来,活性炭已经成为我们生活中以及工业中常见的吸附剂,它具有比表面积大,选择性吸附强等特点。
活性炭的制备方法分为物理活化法(即气体吸附法)和化学活化法。
气体活化中的气体活化剂有水蒸气、二氧化碳以及它们的混合气体,化学活化法中的化学药品活化剂有氯化锌、磷酸和碱。
活性炭在工业、农业、食品、医药等领域都有广泛应用。
根据吸附和运用对象的不同,可以分为气相吸附,液相吸附,作为催化剂和催化剂载体的应用以及在医疗方面的应用。
活性炭可以多次重复再生使用,对环保起到了重要作用,并且有很好的发展前景。
关键词:活性炭;制备;应用;活化;净化1.概述活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择性吸附能力强的碳质吸附材料。
在一定的条件下,对液体或气体的某一或某些物质进行吸附脱除、净化、精制或回收,从而实现产品的精制和环境的净化(蒋剑春,2010)。
时至今日,活性炭已经被广泛应用于工业、农业、国防、交通、食品、医药、环境保护等各个领域,并且活性炭使用失效后可以用各种办法进行多次反复再生。
活性炭主要是以木炭、木屑、各种果壳、煤炭和石油焦等高含碳物质为原料,经碳化和活化而制得的多孔性吸附剂。
活性炭的吸附大多数是物理吸附,即范德华吸附,也有化学吸附。
活性炭基本上是非结晶性物质,它由微细的石墨状结晶和将它们联系在一起的碳氢化合物构成,固体部分之间的间隙形成孔隙,赋予活性炭特有的吸附功能。
一般认为活性炭的孔由大孔、中孔和微孔组成,大孔孔径为50~2000nm,中孔为2~50nm,微孔孔径小于2nm。
2.活性炭的制备2.1制备原理活性炭是通过把木材、煤、泥炭等许多来自植物的、成为碳前驱体的原材料,在几百摄氏度的温度下炭化以后,在进行活化而制成的。
炭化在惰性氛围气中进行,原材料经过热分解放出挥发分而变成炭化产物,此刻的炭化产物的比表面积只有每克几十平方米左右。
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微波-磷酸一步法制备油茶果壳基活性炭龙柳锦;王琳琳;陈小鹏;梁杰珍;韦小杰;唐海梅【摘要】In order to obtain a new method to prepare activated carbon from agricultural and wood wastes, such as Camellia oleifera shell, the study for preparation of activated carbons were carried out by one-step carbonization-activation with H3PO4 under microwave radiation. The effects of particle size of raw material, impregnation ratio, H3 PO4 solution concentration, microwave radiation time, microwave power and impregnation time on the adsorption properties of iodine of activated carbon were investigated. And the decoloration of oleifera oil was tested with the activated carbon obtained as adsorbent. The optimal conditions obtained were particle size of raw material in 0. 25 ~ 0. 38 mm, impregnation ratio 1: 2, H3 PO4 solution concentration of 60 wt% , microwave radiation time of 18 min, microwave power at 700 W and impregnation time in 20 h. The specific surface area of activated carbon prepared in the optimal condition was 1 169. 69 mVg. The colour of the bleached oil was Lovibond yellow (Y) 11 and red (R) 1.0, which was meets the requirement of the first-graded of GB/T 11765-2003. The result could enriches the knowledge for comprehensive u-tilization of the lord vice industry chain of Camellia oleifera.%为了获得农林废弃物油茶果壳制备活性炭的新方法,以磷酸为活化剂,微波内热方式进行炭化-活化一步法制备油茶果壳基活性炭的研究,考察了原料粒度、浸渍比、磷酸浓度、微波时间、微波功率和浸渍时间对活性炭碘吸附性能的影响,并以自制油茶果壳基活性炭为吸附剂进行了茶油毛油脱色.结果表明,油茶果壳基活性炭制备的适宜条件为:原料粒度0.25~0.38 mm,浸渍比1∶2,磷酸浓度60 wt%,微波时间18 min,微波功率700 W,浸渍时间20h,在最适宜条件下所得活性炭的比表面积为1169.69 m2/g,脱色茶油的色泽为罗维朋色号黄(Y)11和红(R)1.0,符合国标油茶籽油GB/T 11765-2003对一级油品的色泽技术要求.研究结果可为油茶主副产业链的综合利用提供理论依据.【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(037)003【总页数】5页(P425-429)【关键词】油茶果壳;活性炭;微波辐射;茶油脱色【作者】龙柳锦;王琳琳;陈小鹏;梁杰珍;韦小杰;唐海梅【作者单位】广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TQ424;S795油茶树是我国特有的木本食用油料树种。
稻壳灰制备白炭黑可行性研究报告1. 前言: (1)2. 产品用途: (2)2.1 电子封装材料 (3)2.2 树脂复合材料 (3)2.3 塑料 (3)2.4 涂料 (4)2.5 橡胶 (4)2.6 颜(染)料 (5)2.7 陶瓷 (5)2.8 密封胶、粘结剂 (6)2.9 玻璃钢制品 (6)2.10 药物载体 (7)2.11 化妆品 (7)2.12 抗菌材料 (8)2.13 在光学领域的应用 (8)2.14 新型有机玻璃添加剂 (9)3. 市场需求分析: (9)4. 白炭黑工业生产方法: (11)4.1 气相法 (11)4.2 沉淀法 (12)4.3 新方法 (12)4.4 以稻壳灰为原料的生产方法: (12)5. 工艺流程: (13)6. 设备配置报价表: (14)7. 市场利润分析: (15)1. 前言:水稻是世界上种植面积最广、产量最大的农作物。
我国稻谷总产量约2 亿t,占全世界总产量的1/3,居世界首位。
稻谷中,作为主要的副产物——稻壳(rise hull,RH)约占20%,是稻谷加工厂的主要副产品。
按此计算,我国每年的稻壳总量在4000 万t 左右,数量十分庞大,是一种量大面广价廉的可再生资源。
由于稻壳体积大,容重小,在许多地方已成为农业废弃物,特别是稻壳燃烧后的稻壳灰,用途局限,价格低廉,大部分作为废物弃之,对环境产生巨大压力。
因此,为稻壳寻求合适的出路已成为日益迫切的课题。
稻壳的主要组成是纤维素类、木质素类和硅类, 品种及产地不同, 其组成有所差别, 大致组成为: 粗纤维35.5%~45%( 缩聚戊糖16%~22%) 、木质素21%~26%、灰分11.4%~22%、二氧化硅10%~21%。
根据稻壳的化学组成, 可将它的利用分为三大类: 利用它的纤维素类物质, 采用水解的方法生产如糠醛、木糖、乙酰丙酸等化工产品; 利用它的硅资源生产如泡花碱、白炭黑、二氧化硅等含硅化合物; 利用它的碳、氢元素, 通过热解( 气化、燃烧等) 获得能源。
稻壳碳的制作方法稻壳碳是一种新型活性炭,它的制作方法比传统活性炭更环保、更低成本、更高效率。
稻壳碳可广泛应用于污水处理、空气净化、金属离子吸附等领域,具有巨大的市场潜力。
本文将详细介绍稻壳碳的制作方法。
一、煅烧法煅烧法是一种常见的活性炭制备方法,其步骤如下:1.采集稻壳:选择质量好的稻壳进行采集。
2.清洗:将采集到的稻壳进行清洗,并去除其中的杂质。
3.烘干:将清洗后的稻壳进行烘干,除去其中的水分。
4.瓦斯化:将烘干后的稻壳放入瓦斯化炉中,以瓦斯为热源进行加热,使稻壳燃烧生成焦炭。
5.炭化:将焦炭放入升温炉中进行炭化处理,使其表面氧化,产生一定的孔隙度和活性。
6.活化:将炭化后的焦炭进行活化处理,通过蒸汽活化、酸碱活化等方式,使得其表面产生更多的孔隙度和活性。
7.冷却:将活化后的焦炭进行冷却处理,以降低其温度。
8.制粒:将冷却后的焦炭进行制粒处理,产生属于稻壳碳的粒径大小。
二、化学活化法化学活化法是一种利用化学物质进行活化的制备方法,其步骤如下:1.采集稻壳并破碎:将采集到的稻壳进行破碎处理,使其表面更易于接触化学物质。
2.溶液处理:将破碎后的稻壳放入活化剂溶液中浸泡,使其表面与活化剂接触,使其表面孔隙度增加。
3.水洗:将浸泡后的稻壳进行水洗清洗,去除其表面不需要的杂质。
4.烘干:将清洗后的稻壳进行烘干处理,除去其中的水分。
5.炭化:将烘干后的稻壳进行炭化处理,产生一定的孔隙度和活性。
6.活化:将炭化后的稻壳进行活化处理,通过蒸汽活化、酸碱活化等方式,使得其表面产生更多的孔隙度和活性。
7.冷却:将活化后的稻壳进行冷却处理,以降低其温度。
8.制粒:将冷却后的焦炭进行制粒处理,产生属于稻壳碳的粒径大小。
三、微波活化法微波活化法是一种新型的活化方法,其步骤如下:1.采集稻壳并破碎:将采集到的稻壳进行破碎处理,使其表面更易于接触微波光源。
2.微波处理:将破碎后的稻壳放入微波反应器中,通过微波辐射进行活化,使其表面孔隙度增加。
农作物秸秆制备活性炭及吸附性能测定一、实践目的:1、掌握农作物秸秆炭化的基本原理;2、了解固体废物资源化综合利用的方法。
二、实践原理:作物秸秆中含碳43%~52%,是制备活性炭的良好原料。
磷酸是中强酸,具有脱水性,阻燃性,同时阻止含碳挥发物形成。
生物碳被磷酸固定后,高温下形成微孔结构,生成活性炭。
活性炭可去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物。
三、实验设备与材料:1、实验设备:马弗炉、分光光度计、水平振荡机、烘箱、250mL锥形瓶、100mL坩埚、250mL烧杯、布氏漏斗、抽滤瓶、25mL容量瓶、1cm比色皿、100mL塑料瓶2、实验材料:(1)芦苇秆(2)40%磷酸(3)20mg/L亚甲基蓝四、实验步骤:1、活性炭的制备:将芦苇秸秆晒干后截成2~3cm长备用。
取10g左右上述芦苇秆,用100mL 40%磷酸溶液浸泡24h,挤干物料,装入坩埚中,放入马弗炉中400℃下保温2h,冷却后,用自来水洗至pH6~7,再用蒸馏水洗三次,105℃下烘干,计算产率。
磨细,过筛{采用通过0.15mm(100目)筛孔以下的粒径},待用。
2、活性炭吸附脱色能力测定:称取炭样0.1g(精确到0.001g)于塑料瓶中,加入20mg/L的亚甲基蓝试液100mL ,于恒温振荡机上(25℃,110r/min )振荡30min ,过滤,滤液在分光光度计上于565nm 处测吸光度值。
从标准曲线上获得亚甲基蓝的剩余浓度,计算吸附容量。
3、工作曲线:分别取20mg/L 的亚甲基蓝0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、9.00mL 于25mL 容量瓶中,用水定容到刻度,以蒸馏水为参比,用1cm 比色皿在565nm 处测吸光度值。
绘制吸光度与亚甲基蓝浓度(mg/L )的关系曲线,即标准曲线。
五、吸附量计算:一定压力和温度条件下,用活性炭吸附溶液中的溶质,单位重量的活性炭吸附溶质的数量为吸附容量。
按下式计算:)/()(0g mg m x m C C V q e =-=式中:q —— 吸附容量,mg/g ;V —— 溶液体积,mL ;C 0—— 亚甲基蓝初始浓度,mg/L ;C e —— 吸附平衡时浓度,即剩余浓度,mg/L ;m —— 吸附剂用量,g ;x —— 被吸附的溶质的质量,g 。