利用花生壳制备活性炭的工艺研究

０ 引 言
活 性 炭 是 一 类 含 有 大 量 微 结 构 的 非 晶 态 炭 Ｌ
学纯
１． ３
潜 液
Ｌ ・
物质 ， 有较强 的吸附性 ， 具 被广 泛 用 于食 品 工 业 、 制 糖 、 药 、 工 、 保 、 事 等 行 业 ．其 制 备 原 料 有 医 化 环 军
木 材 、 炭 、 油 焦、 种坚果壳 、 焦 石 各 纸浆 废 液 、 物 秸 植 秆 、 成 纤维 、 旧塑料 等 ］ 合 废 其生 产 方 法有 高 温 炭 化 、 蒸 气 或烟 道 气 活 化法 ， 水 化学 炭 化活 化 法 等 ．采 用 不 同 的 原 料 、 同 的 生 产 方 法 ， 产 品 的性 能 有 不 其 很 大 的 差 异 ．本 文 对 以花 生 壳 为 原料 、 学 炭 活 化 化 法 制 备括 性 炭 的 工 艺 进 行 了探 讨 ， 定 了 合 适 的 工 确 艺条 件 ．
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信 阳师 范学 院 学 报 （ 然科学 版 ） 自 第 Ｈ 卷 第 ２期 ２ ０ ０ １年 ４月
・
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＸｉ ｙ ｎ ａ ｈ ｒ ｏ ｒ ａ ｎ ａ ｇ Ｔｅ ｃ ｅ ｓＣｏｌ ｇ ｏ ｌ ｅ ｅ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ Ｅｄ ｔ ｎ） １ ４Ｎｏ． ｐ ． ０ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｉ Ｖｏ ．１ ｏ ２Ａ ｔ ２ ０１
由 表 ２可 以 看 出 ， Ｈ； Ｏ 用 Ｐ 作 活 化 剂 时 ， 品 产 的 收 率 及 吸 附 量 均 随 磷 酸 浓 度 的 增 大 而增 大 ， 率 收 右 ， 两 步 法 生 产 费 时 费 工 ， ｎ 。消 耗 增 加 ３ 但 Ｚ Ｃ１ Ｏ
左 右 ．综 合 考 虑 生 产 成 本 及 产 品性 能 ， 者 认 为 ， 笔 采 用 一步 法 （ 炭 恬 化 合 并 法 ） 产 较 为 有 利 ． 即 生
度 为 ｌ ～ ｌ ． ２ ５
左右 ．
２ ４ 话 化沮 度 对 产 品性 能 的 影 响 ．
取 等 量 的 花 生 壳 ， 相 同 ｚ ｃｌ 度 下 浸 泡 相 在 ｎ 浓
同 的时 间 ， 别 在 ４ ０ ℃ 、 ０ ６ ０ ℃ 和 ６ ０ ℃ 分 ５ ５ ０ Ｃ、 ０ ５ 的 温 度下 炭 括 化 ４ ５小 时 ， ． 所得 产 品 的收 率依 温 度 升 高 而 略 有 减 小 ， 吸 附 量 由 ６ ８ｍＩ ｇ增 加 到 而 ． ／ １ ． ｇ， ｎ 的 回收 率 由 ４ 减 小 到 ２ 左 ３ ６ｍＩ ／ Ｚ Ｃ１ Ｏ ０ 右 ， 可 控 制 活 化 温 度 在 ６ Ｏ ６ ０ Ｃ之 间 ． 故 Ｏ ～ ５
达 到 一 定 值 后 ， 有 所 下 降 ．所 以 可 控 制 Ｈ。Ｏ． 又 Ｐ
浓 度 在 １ ～２ （ ） 间 ． ６ ３ 质 之 ２ ３ 活 化 时 间对 活 性 炭 性 能 的 影 响 ．
３ 结 论
３ １ 用 锏 取 壤醛 后 的 酸 性 花 生壳 残 渣 ｛ 性 炭 是 ． 胬活 切 实 可 行 的 ， 含 灰 分 少 ， 得 的 活 性 擞 吸 耐 性 能 它 制
化 １ ５小 时 ｛ 一 份 样 品 直 接 在 ６０ ℃ 下 炭 活 化 ． 另 ５
４ ５ 时 ． 别用 稀 盐 酸 和燕 馏 永 洗涤所 得 产 物 ， ．小 分
在 恒 温下 燥 箱 中 于 １０ ℃下 进 行 干 燥 ．比较 产 品 ２ 的 吸 附 性 能 ， 现 两 步 生产 法 （ 炭 化 后 活 化 ） 发 先 比一 步 法 （ 活 化 合 并 ） 品 的 吸 附 能 力 提 高 ｌ 左 炭 产 ８
温度 噩操 作方 式等 时 产 品 的 收 率麓 性 能 都 有 一 定 的 影 响 ．合 适 的 工 艺紊件 为 ： Ｚ ＣＩ 为活 化 荆 ， 度 为 ｎ 作 采
ｌ （ 量 ） 在 ６ ０ Ｃ 下 连 续 复 活 化 ４ ５小 时 ． ５ 质 ， ５ ．
蓑 羹 词 ： 生 尧 ； 性 裳 ； 备 工 艺 花 活 制 中 田 分 类 号 ； ０ Ｘ７ ５ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３０ ７ （ ０ １ ０ — ２ ６０ １ ０ — ９ ２ ２ ０ ） ２０ ２ — ２
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第 １ ４卷
第 ２期
信用师 范学 院学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２０ ０ １年 ４月
参考 文 献 ：
［ ］ Ｓ １ ＣＨＮＥＩ Ｒ ＤＥ Ｄ．Ｂ ＯＣＫ Ｋ．Ｔ ｅ ｗｏｌ Ｌ ｈ ｒｄ一
ｒ ｓ ａｃ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ＣＭ Ｃ ａ ｄ ｅ ９ ａ ｒ ａ ｈ ｍ【 ｌ ｎ ｒ ａ ５ ｌ ｎｄ ｅ ． ｔ ．
不 同浓度下所 得产 品吸附性 能见图 １ ．
圈 １ Ｚ Ｃ 度 对 产 品 性 能 的 影 聃 ｎ ｌ津
囤 ２ 活 化 时 间 对 活 性 炭 性 能 的 影 聃
由 图 ｌ可见 ， Ｚ ＣＩ 度 较 低 时 ， 着 Ｚ Ｃ 当 ｎ 浓 随 ｎ！ 浓 度 的 增 加 ， 得 产 品 的 吸 附 性 能 增 加 ， Ｚ Ｃ 所 当 ｎ ｔ 的 浓 度 超 过 ｌ （ ） ， 品 的 吸 附 性 能 随 着 ５ 质 时 产 Ｚ Ｃ１ 度 的 增 大 而 减 小 ．这 可 能 是 由 于 大 量 ｎ 浓 Ｚ Ｃ 覆 盖 在 花 生 壳 的 外 表 面 ， 利 于 内部 氢 、 ｎ［ 不 氧 的 脱 出 而 形 成 大 量 徽孔 结 构 ， 而 减 小 了吸 附 力 ｛ 从 另 一 方 面 ， ｎ 。 量 过 大 ， 产 中 造 成 的 损 失 也 ｚ ｃｌ 用 生 就 越 多 ， 产 成 本 随 之 提 高 ， 应 控 制 Ｚ Ｃ ：的 浓 生 故 ｎ１
２ ５ 操 作 方 式 对 活 性 炭 性 能 的 影 响 ．
以 Ｈ； Ｏ Ｐ 作 活 化 剂 时 ， 同 浓 度 下 所 得 产 品 不 的 收 率和 性 能 见 表 ２ ．
寰 ２ Ｈ｜ ０． 度 对 产 品 性 能 的 影 响 Ｐ 浓
将 等 量 的 花 生 壳 用 相 同 的 Ｚ Ｃ１ 液 浸泡 后 ， ｎ 溶 将 其 中一 份 样 品 于 ４ ０℃下 旋 化 ３小 时 后 取 出 ， ５ 再 次 用 Ｚ Ｃ１ 液 浸 渍 后 放 入 马 弗 炉 中 于 ６ ０℃活 ｎ 。溶 ５
先 将 花 生 壳 洗 净 、 干 、 碎 、 ４ 目筛 ， 浸 烘 粉 过 Ｏ 酸 提 取 菲 丁 ， 取 非 丁后 的 酸 渣 补 充 少 量 盐 酸 后 升 温 提 水 解 制 糠 醛 ， 压 蒸 出 糠 醛 后 的 酸 性 残 渣 ， 不 经 减 可 干 燥 直 接 用 不 同 浓 度 的 Ｚ Ｃ１ 液 、 ： ｎ 。溶 ＮａＳ溶 液 、 Ｈ Ｏ 溶 液 和 ＮａＰ 溶 液 浸 泡 ， 后 在 不 同 温 度 Ｐ ｓＯ 然
恒 温 干 燥 箱 ， 弗 炉 ， 埚 ， 密 天 平 ， 璃 仪 马 坩 精 玻 器等 ．
１ ２ Baidu Nhomakorabea 要 试 荆 和 原 料 ．
盐 酸 ， 化 锌 ， 酸 ， 化 钠 ， 酸钠 等 ． 为 化 氯 磷 硫 磷 均
收 稿 日期 ： ０ ０ １ — ９ ２ ０ —２ １
基 金 项 目 河 南 省科技 攻关 项 目（ ７ ｏ ０ ０ ） ９ １ ６ ４ ９ 作者 筒 介 ： 性坤 （９ ０） 男 ， 杨 １ ６ 一 ， 河南 唐河 人 ． 阳师范 学 院化 工 系副 教授 信
应 用技 术研究 ・
利 用 花 生 壳 制 备 活 性 炭 的工 艺 研 究
杨 性 坤 ， 印 环 栗
（ 阳 师范 学 院 ， 南 信 阳 ４ ４０ ） 信 河 ６ ０ ０
摘
要 ， 讨 了以花 生壳为 原料 剖 备 活挂 炭 的 工 艺备件 ．实验证 明 ： 化荆 的种类 和 用 量、 撂 活 活化 时闱 、 活化
ｉ Ｃ ｃ ｔ ｎ［ ｎ ａ ｕａｉ ＯＬ］ ｔｐ： ｔｔａ ｎ ｅ ｃ ｔｃａｔｃａ ｏ ．ｈ ｔ ∥ ｅ ｒ．ｕ ｉ ． ｈ Ｉ ｆｌ ｌ ｇ ｅ ｅ
Ｉ ． — ｎ ｎ ｉ ａ ｃ ａ ｄ ｄｓ ｎｅ＆ａ ｍｉｇ［ ］ ｔｐ ／ ｔ ｒ ｎ ＯＬ ．ｈｔ ｝／ＷＷＷ ｔ ｕ ｗｅ ｔ． ｌｓ ｏ ｌ ｅ ５ｃ ｍｌ ． ｔ ． Ｏ． ｔ ｎｅ ｎ ｍ ｎｉ ９ ａ ￣ｓ ｈｍ１ ｉ ｎ ［３ ＣＯＬＬ Ｓ Ｂ ０ ｚ Ｂ Ｉ ＫＹ Ｐ ｇｏ － ｄ ｎｅｌ ｅ ｔ ｘ ｂ ｋ ［ ． ｒｃ ｏ － ｉ ｔ ａ Ｌ ＣＯＭ ６ １ ９ ． ０ — ９ ，９ ６ ３ ２ ［３ Ｓ ９ ＣＨＷ ＡＲＴ Ｅ， ＲＵＳＩＯＶＳ ．／ ｄｄ－ ｗｉｅＩ ｔｌ ｇ ｎ ｅ ｔ ｏ ｓＭ ］ Ｐ ｏ ． ｆＥＤ－ ＴＥ Ｅ
裹 １ 活 化 寰 对 活 性 炭 性 能 的 鼍 一 Ｉ
１ 试 验 部 分
１ １ 主 要 仪 器 和 设 备 ．
由 表 １可 见 ， ＮａＳ和 ＮａＰ 作 活 化 剂 ． 用 Ｏ． 产
品 的 吸 附 力较 大 ， 产 品收 率 较 低 ．而 用 Ｚ Ｃ 作 但 ｎ１
活 化 荆 ， 品 收 率 最 高 ， 附 力 相 差 不 多 ， 可 用 产 吸 故 Ｚ Ｃ 作 为 活 化 剂 ． ｎＩ ２ ２ 活 化 剂 浓 度 对 产 品性 能 的 影 响 ． 实 验 发现 ， 采用 相 同 的 活 化 剂 ， 不 同浓 度 下 在
较 好 ｔ 生 产工 艺 既 可减少 原料 和辅 科 的消耗 ， 此 又
有利 于环境保 护 ， 济和社 会教益 明显 ． 经
３２ ． 制 取 活 性 炭 的 合 适 条 件 是 ， 浓 度 为 １ 用 ５ （ ） Ｚ Ｃ 溶 液 浸 泡 花 生 壳 ， ６ ０ ６ ０Ｃ下 质 的 ｎ１ 在 ０ ～ ５ 炭 活 化 ４ ５小 时 ． ． （ 转 第 ２ ０页 ） 下 ３
生 产 的下 脚 料 作 为 后 续 产 品生 产 的原 料 ， 高 了原 提 料 和 辅 料 的 利 用 率 ， 少 了废 物 的 排 放 ， 着 极 为 减 有 显 著 的经 济 和 社 会 效 益 ．
分 别 用 相 同 质 量 浓 度 （ ５ ） 不 同 药 品溶 液 １ 的 浸 溃 等 量 的 花生 壳 ， 后 在 相 同 温 度 下 炭 活 化 相 同 然 的 时 间 ， 得 产 品 的收 率 及 产 品性 能 见 表 ｌ 所
取 等 量 的 干 花 生 壳 ， ３ ５倍 花 生 壳 重 、 度 用 ． 浓 为 ｌ （ ） ｚ ｃｌ 液 浸 泡 ， 后 在 马 弗 炉 中 ５ 质 的 ｎ ：溶 而
于 ６０ ５ Ｃ下 炭 活 化 不 同 时 间 ， 得 产 品 的 收 率 在 所 ４ Ｙ ～４ 之 间 ， 品 的 吸 附 性 能 见 图 ２ ０ｏ ３ 产 ． 由 图 ２可 见 ， 化 时 间在 ４ 活 ～５小 时 之 间 时 ， 产 品 的 吸跗 能 力较 强 ， 可 控 制 活 化 时 间 在 ４ ５小 时 故 ．
３２６
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杨性 坤 辱 ｔ 用花 生壳 制 备活性 擞 的 工艺研 究 科
浸 泡 花 生 壳 ， 后 在 相 同 的温 度 及 活 化 时 间下 所 得 然 产 品 的性 能 也有 较 大 差 别 ．用 Ｚ ＣＩ 括 化 剂 时 ， ｎ ． 作
下 进 行 炭 活 化 敷 小 时 ， 涤 出产 品 中 的 化 学 药 剂 、 洗
烘干 ， 得活性炭产 品 ． 即
２ 结 果 与 讨 论
２ １ 活 化 荆 对 产 品 收 率 及 性 艟 的 影 响 ．
花生 壳 是 一 种 农 业 副 产 物 ， 去 基 本 上 都 是 将 过 其 当作 废 物 给 白白 扔 掉 了 ， 者 所 在 课 厨 组 对 其 综 作 合 利 用 进 行 了研 究 ．花 生 壳 经 粉 碎后 ， 用 酸 浸提 先 取 菲 丁 口 ］残 渣 经 高 温 水 解 制 取 糠 醛 ｒ 制 取 糠 醛 ， ， 后 的 酸 性 残 渣 用 化 学 活 化 法 制 备 活 性 炭 ．三 种 产 品 的 生 产 有 机 地 结 合 起 来形 成 一 个 整 体 ， 种 产品 前