油茶壳制活性炭的研究.PDF
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2006年2月23日
第1页 |
参见附件(101KB,2页)。
技 批 开 发
油 茶 壳 制 活 性 炭 的 研 究
周建斌 张齐生
( 南京林业大学)
摘 要 以油茶壳为原料 , 用物理法( 水蒸汽为活化荆) 制备活性炭。研 究了活化温度、 活化时间、 水蒸汽用量等
对活性炭的得率、 碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响。确定了用油茶壳制备活性炭适宜的工艺条件为: 活化温度
为 8 5 0 ~ C、 活化时间为 2 . 5 h , 水蒸汽用量为 2 1 0 g 。在此工艺条件下所制取的油茶壳活性炭的得率为 3 3 . 7 %。活性
炭的碘吸附值 9 6 8 mS g , 亚甲基蓝吸附值 1 8 0 m g g, 比表面积 9 3 5 m 2 g 。
关 键词 油茶壳; 活性炭; 物理法
活性炭是以木材、 果壳、 煤等含碳材料为原料制
备的一类具有发达的孔隙结构、 很大的比表面积、 很
强吸附能力的微晶质碳, 广泛用于食品工业、 制药工
业中的杂质去除及脱色、 水处理、 环境污染的治理、 工
业催化剂及军用催化剂的载体等。活性炭已成为国
民经济中不可缺少的重要化工产品之一。由于传统
的活性炭原料是木材、 果壳和优质煤, 木材虽是可再
生资源, 但其生长周期长及受环境保护和生态平衡的
制约, 不可能大量地用作活性炭原料。近几年, 木屑
资源短缺也 E t 趋严重 , 因此 , 不 断开发 活性炭生产 的
原料、 探索新的工艺条件、 增加新品种是我国乃至世
界活性炭工业发展的重要任务[ , 2 l 。
油茶是我国南方重要 的木本油料树种 , 具有栽培
历史悠久、 分布区域广、 栽培面积大、 用途多等特点。
油茶壳是油茶果加工茶油的副产物 , 包括茶果壳和茶
籽壳两部分, 因此油茶壳资源十分丰富。本研究是以
油茶壳为原料, 探讨了活化温度、 活化时间、 水蒸汽用
量等对活性炭的得率、 碘吸附值、 亚甲基蓝吸附值的
影响 , 确定 了以水蒸汽为活化剂生产活性炭的工艺条
件 , 对开辟油茶综合利用和活性炭原料来源具有积极
意义。
1 实验方法
1 . 1 实验原料
原料用油茶壳由湖南省某单位提供 , 室内风干后
备用。
1. 2 干 馏
采用容积为 1 0 L 、 由电炉加热的实验用间歇式干
馏釜对油茶壳进行干馏, 每釜装油茶壳 1 . 5 k g 左右,温度通过分别设置在釜内和釜外的两只热电偶来显
示, 用调压器调节升温速度, 使干馏釜内温度在 4 h 左
右升高到干馏最终温度 4 5 0 ~ C; 在此温度下保温 0 . 5 h
54
后 , 从 电炉中取出干馏 釜并立 即将其密封 , 自然冷却
至室温后 , 取出油茶壳炭称量后备用。
1. 3 活 化
使用外部由电炉加热的、 用不锈钢管制作的实验
用间歇式回转炉活化。操作时, 将回转炉炉膛温度预
热至 7 0 0 ~ C后加入 1 0 0 g油茶壳炭, 升温至规定的温
度后 , 通人由额定流量的水汽化而成的过热水蒸汽进
行活化, 到规定的活化时间后取出油茶壳活性炭, 冷
却至室温后称重待测。
1 . 4 原料用油茶壳、 油茶 壳炭及油茶 壳活性炭 的分
析检验
原料 用 油 茶壳 的基 本性 质 按 G B 2 6 7 7 - -1 9 8 1检
测 ; 油茶壳 炭 的基本 性质 按 G B 1 7 6 6 4 - -1 9 9 9检测 ; 油
茶壳 活性炭的指标按 G B T 1 2 4 9 6 . 1 ~1 2 4 9 6 . 2 2 - -1 9 9 9
检测 ; 油茶壳 活性炭 的 比表面积 用 国产 S ~ 2 0 0 0型
比表面积测定仪测定 ......
油 茶 壳 制 活 性 炭 的 研 究
周建斌 张齐生
( 南京林业大学)
摘 要 以油茶壳为原料 , 用物理法( 水蒸汽为活化荆) 制备活性炭。研 究了活化温度、 活化时间、 水蒸汽用量等
对活性炭的得率、 碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响。确定了用油茶壳制备活性炭适宜的工艺条件为: 活化温度
为 8 5 0 ~ C、 活化时间为 2 . 5 h , 水蒸汽用量为 2 1 0 g 。在此工艺条件下所制取的油茶壳活性炭的得率为 3 3 . 7 %。活性
炭的碘吸附值 9 6 8 mS g , 亚甲基蓝吸附值 1 8 0 m g g, 比表面积 9 3 5 m 2 g 。
关 键词 油茶壳; 活性炭; 物理法
活性炭是以木材、 果壳、 煤等含碳材料为原料制
备的一类具有发达的孔隙结构、 很大的比表面积、 很
强吸附能力的微晶质碳, 广泛用于食品工业、 制药工
业中的杂质去除及脱色、 水处理、 环境污染的治理、 工
业催化剂及军用催化剂的载体等。活性炭已成为国
民经济中不可缺少的重要化工产品之一。由于传统
的活性炭原料是木材、 果壳和优质煤, 木材虽是可再
生资源, 但其生长周期长及受环境保护和生态平衡的
制约, 不可能大量地用作活性炭原料。近几年, 木屑
资源短缺也 E t 趋严重 , 因此 , 不 断开发 活性炭生产 的
原料、 探索新的工艺条件、 增加新品种是我国乃至世
界活性炭工业发展的重要任务[ , 2 l 。
油茶是我国南方重要 的木本油料树种 , 具有栽培
历史悠久、 分布区域广、 栽培面积大、 用途多等特点。
油茶壳是油茶果加工茶油的副产物 , 包括茶果壳和茶
籽壳两部分, 因此油茶壳资源十分丰富。本研究是以
油茶壳为原料, 探讨了活化温度、 活化时间、 水蒸汽用
量等对活性炭的得率、 碘吸附值、 亚甲基蓝吸附值的
影响 , 确定 了以水蒸汽为活化剂生产活性炭的工艺条
件 , 对开辟油茶综合利用和活性炭原料来源具有积极
意义。
1 实验方法
1 . 1 实验原料
原料用油茶壳由湖南省某单位提供 , 室内风干后
备用。
1. 2 干 馏
采用容积为 1 0 L 、 由电炉加热的实验用间歇式干
馏釜对油茶壳进行干馏, 每釜装油茶壳 1 . 5 k g 左右,温度通过分别设置在釜内和釜外的两只热电偶来显
示, 用调压器调节升温速度, 使干馏釜内温度在 4 h 左
右升高到干馏最终温度 4 5 0 ~ C; 在此温度下保温 0 . 5 h
54
后 , 从 电炉中取出干馏 釜并立 即将其密封 , 自然冷却
至室温后 , 取出油茶壳炭称量后备用。
1. 3 活 化
使用外部由电炉加热的、 用不锈钢管制作的实验
用间歇式回转炉活化。操作时, 将回转炉炉膛温度预
热至 7 0 0 ~ C后加入 1 0 0 g油茶壳炭, 升温至规定的温
度后 , 通人由额定流量的水汽化而成的过热水蒸汽进
行活化, 到规定的活化时间后取出油茶壳活性炭, 冷
却至室温后称重待测。
1 . 4 原料用油茶壳、 油茶 壳炭及油茶 壳活性炭 的分
析检验
原料 用 油 茶壳 的基 本性 质 按 G B 2 6 7 7 - -1 9 8 1检
测 ; 油茶壳 炭 的基本 性质 按 G B 1 7 6 6 4 - -1 9 9 9检测 ; 油
茶壳 活性炭的指标按 G B T 1 2 4 9 6 . 1 ~1 2 4 9 6 . 2 2 - -1 9 9 9
检测 ; 油茶壳 活性炭 的 比表面积 用 国产 S ~ 2 0 0 0型
比表面积测定仪测定 ......
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