一种秸秆基质活性炭的制作方法与流程

2021-01-30 18:01:42|

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[0001]
本发明涉及活性炭技术领域，具体为一种秸秆基质活性炭的制作方法。

背景技术：

[0002]
活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，活性炭主要成分为碳，并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，在结构上是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，堆积密度低，比表面积大具有很强的吸附性能，是用途极广的一种工业吸附剂。
[0003]
传统的活性炭制备原料为煤炭、木材及椰壳，这几种原料因来源有限或生长周期过长，生产出的活性炭成本较高，且需要大量的木材进行生产加工，不够环保，且现有的农业种植后的秸秆得不到合理的利用，导致资源浪费，所以使用秸秆制作活性炭是一种较为环保的制造方法。但现有的秸秆基质活性炭制作方法的制作工序较为简单，导致制作的活性炭的品质较差。

技术实现要素：

[0004]
(一)解决的技术问题
[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种秸秆基质活性炭的制作方法，具备能够提高秸秆基质活性炭品质等优点，解决了现在市面上的秸秆基质活性炭的品质较差的问题。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
本发明提供如下技术方案：一种秸秆基质活性炭的制作方法，包括以下步骤：
[0008]
步骤一、原料预处理：将筛选出的秸秆放入清水中清洗，去除秸秆中混入的杂质，将清洗后的秸秆放到太阳下晾晒，使秸秆中的水分占比下降到40-55％，将晾晒后的秸秆捆扎备用；
[0009]
步骤二、原料粉碎：将晾晒后秸秆放入粉碎机中进行粉碎，使秸秆粉碎成颗粒状，颗粒的直径为20-30mm，粉碎后的秸秆颗粒进行半干青贮；
[0010]
步骤三、原料烘干：将半干青贮的秸秆颗粒放入烘干机中进行快速烘干至恒重，使秸秆颗粒中的十分降低至1-5％；
[0011]
步骤四：活化剂浸渍：配置氯化锌浸渍液，将烘干后的秸秆颗粒放入配置好的氯化锌浸渍液中进行浸渍，浸渍时间为24h，固液比为1:3，浸渍完成后将秸秆颗粒取出备用；
[0012]
步骤五：活化处理，将浸渍完成后的秸秆颗粒放入高频加热炉中进行高频加热，加热时间为40min，，加热完成后取出进行冷却，冷却后形成初级活性炭；
[0013]
步骤六、将得到的初级活性炭放入混合设备中，然后向混合设备中添加石墨烯，开启混合设备将初级活性炭与石墨烯均匀混合形成石墨烯活性炭；
[0014]
步骤七、ph中和：将石墨烯活性炭放入配置好的去离子水中进行清洗，将石墨烯活性炭的ph洗涤为中性，然后将洗涤后石墨烯活性炭进行抽滤处理，抽滤后使用烘干机进行快速烘干，烘干后得到微孔石墨烯活性炭。
[0015]
优选的，所述步骤二中秸秆颗粒半干青贮的条件为：将粉碎后的秸秆颗粒放入青贮容器中，然后使用压紧设备将秸秆颗粒压实，压实后对青贮容器进行密封，避免秸秆颗粒与外界的空气接触，将青贮容器放置在25摄氏度的无光储存环境中储存，青贮时间为20-30天，直到秸秆颗粒散发出浓酒酸味接口结束青贮。
[0016]
优选的，所述步骤三中的烘干温度为90-100摄氏度，烘干时间为20min。
[0017]
优选的，所述步骤四中的氯化锌浸渍液的配比为：20％氯化锌和80％水。
[0018]
优选的，所述步骤五中的高频加热炉的加热温度为500-600摄氏度。
[0019]
优选的，所述步骤六中石墨烯从玉米芯中提取。
[0020]
优选的，所述步骤七中的烘干时间为20min。
[0021]
(三)有益效果
[0022]
与现有技术相比，本发明提供了一种秸秆基质活性炭的制作方法，具备以下有益效果：
[0023]
该秸秆基质活性炭的制作方法，通过设置的步骤一、步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六和步骤七，能够生产加工出微孔石墨烯活性炭，微孔石墨烯活性炭相较于传统方法生产出的活性炭具备更加优秀的吸附性能，从而能够提高活性炭的使用效果，有效的提高了秸秆基质活性炭的品质。
具体实施方式
[0024]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
一种秸秆基质活性炭的制作方法，包括以下步骤：
[0026]
步骤一、原料预处理：将筛选出的秸秆放入清水中清洗，去除秸秆中混入的杂质，将清洗后的秸秆放到太阳下晾晒，使秸秆中的水分占比下降到40-55％，将晾晒后的秸秆捆扎备用；
[0027]
步骤二、原料粉碎：将晾晒后秸秆放入粉碎机中进行粉碎，使秸秆粉碎成颗粒状，颗粒的直径为20-30mm，粉碎后的秸秆颗粒进行半干青贮；
[0028]
步骤三、原料烘干：将半干青贮的秸秆颗粒放入烘干机中进行快速烘干至恒重，使秸秆颗粒中的十分降低至1-5％；
[0029]
步骤四：活化剂浸渍：配置氯化锌浸渍液，将烘干后的秸秆颗粒放入配置好的氯化锌浸渍液中进行浸渍，浸渍时间为24h，固液比为1:3，浸渍完成后将秸秆颗粒取出备用；
[0030]
步骤五：活化处理，将浸渍完成后的秸秆颗粒放入高频加热炉中进行高频加热，加热时间为40min，，加热完成后取出进行冷却，冷却后形成初级活性炭；
[0031]
步骤六、将得到的初级活性炭放入混合设备中，然后向混合设备中添加石墨烯，开启混合设备将初级活性炭与石墨烯均匀混合形成石墨烯活性炭；
[0032]
步骤七、ph中和：将石墨烯活性炭放入配置好的去离子水中进行清洗，将石墨烯活性炭的ph洗涤为中性，然后将洗涤后石墨烯活性炭进行抽滤处理，抽滤后使用烘干机进行快速烘干，烘干后得到微孔石墨烯活性炭。
[0033]
能够生产加工出微孔石墨烯活性炭，微孔石墨烯活性炭相较于传统方法生产出的活性炭具备更加优秀的吸附性能，从而能够提高活性炭的使用效果，有效的提高了秸秆基质活性炭的品质。
[0034]
所述步骤二中秸秆颗粒半干青贮的条件为：将粉碎后的秸秆颗粒放入青贮容器中，然后使用压紧设备将秸秆颗粒压实，压实后对青贮容器进行密封，避免秸秆颗粒与外界的空气接触，将青贮容器放置在25摄氏度的无光储存环境中储存，青贮时间为20-30天，直到秸秆颗粒散发出浓酒酸味接口结束青贮，严谨的青贮条件能够提高青贮效果和青贮效率，避免秸秆颗粒青贮时出现腐烂的问题。
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所述步骤三中的烘干温度为90-100摄氏度，烘干时间为20min。
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所述步骤四中的氯化锌浸渍液的配比为：20％氯化锌和80％水，20％氯化锌和80％水配比的氯化锌浸渍液的使用效果较好。
[0037]
所述步骤五中的高频加热炉的加热温度为500-600摄氏度，保证加热效果的前提下避免秸秆颗粒受损。
[0038]
所述步骤六中石墨烯从玉米芯中提取，提高农作物的利用率，提高了活性炭生产的环保性。
[0039]
所述步骤七中的烘干时间为20min，避免了微孔石墨烯活性炭烘干时间过长出现损坏的问题。
[0040]
综上所述，该秸秆基质活性炭的制作方法，能够生产加工出微孔石墨烯活性炭，微孔石墨烯活性炭相较于传统方法生产出的活性炭具备更加优秀的吸附性能，从而能够提高活性炭的使用效果，有效的提高了秸秆基质活性炭的品质。
[0041]
需要说明的是，术语“包括”，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0042]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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