一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法技術

本發明專利技術的公布了一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，屬于活性炭制備方法技術領域，以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭，有機酸鈷為甲酸鈷或乙酸鈷，本發明專利技術旨在克服傳統的堿化法制備活性炭以氫氧化鈉或者氫氧化鉀等無機堿為活化劑，相比有機堿，單位質量的無機堿炭化效率不高，而且用量多對設備腐蝕嚴重的缺點，為解決以上技術問題，本發明專利技術提供一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，通過雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥四個步驟獲得了孔徑大、吸附強的活性炭，克服了單位質量的無機堿炭化效率不高、用量多成本高的問題。

Method for preparing active carbon by using cobalt acetate and sodium alcohol as activating agent

The invention discloses a method to produce activated carbon with cobalt acetate and sodium ethanol, preparation method belongs to the technical field of activated carbon, organic acid and sodium ethoxide as co produce activated carbon, organic acid cobalt acid cobalt or cobalt acetate, the invention aims at preparing activated carbon sodium hydroxide or potassium hydroxide inorganic alkali as activating agent to overcome the traditional method compared to alkali, organic alkali, inorganic alkali carbonization efficiency per unit quality is not high, but the amount of serious corrosion of equipment faults, to solve the technical problem, the invention provides a method to produce activated carbon with acetic acid and ethanol co sodium, by hydrogen peroxide pretreatment, alkali activation, acidizing and drying the four steps to get the large aperture, strong adsorption of activated carbon, overcomes the efficiency of unit mass of inorganic alkali carbonization is not high, the amount of The problem of multiple costs.

【技術實現步驟摘要】
一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法
本專利技術屬于活性炭制備方法
，具體涉及一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法。
技術介紹
活性炭是一種孔隙豐富、比表面積大，且物理化學性質穩定的多孔吸附劑，能有效地去除色度、臭味、水中有機無機污染物和重金屬等。在工業生產、食品衛生、家居、運輸、環保等諸多領域有著極廣泛用途。雖然制備活性炭的原料很廣泛，包括如煤、木材、椰殼、果殼、稻草等富含碳的有機物。在一些比較苛刻條件下使用時，大多數活性炭常因比表面積小、吸附效果差、壽命短等問題，導致活性炭吸附活性失效快、更換頻繁，不僅提高了操作成本，也影響了工藝連續性。為此，開發高吸附性活性炭一直是該領域的研究熱點。傳統的堿法制活性炭所用的堿主要是氫氧化鈉和氫氧化鉀，在制備成本上來講，單位質量的乙醇鈉和氫氧化鈉與氫氧化鉀價格差不多，但是在炭化效果上卻存在一定的差異，主要體現在所得制備材料的孔徑大小、比表面積和壽命等方面的差別，并且，無機堿用量多，對反應設備腐蝕嚴重。為解決上述問題，如中國專利申請（授權號：CN103877935B）公開了“強堿型陰離子活性炭吸附劑及其制備方法和應用”，它是以弱堿性AC-g-VAm活性炭為母體，通過季銨化反應，在活性炭結構中引入含季銨基團的強堿性陰離子基團，季銨基團為：2，3-環氧丙基三甲基氯化銨或丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。該類吸附劑既保留了活性炭優異的吸附性能，同時由于引入了強堿型陰離子交換基團，使該類吸附劑對酸性氣體、有毒氣體具有更高的清除及吸附效率，但是季銨基團類有機化合物比較貴，比較難實驗工業化。
技術實現思路
（1）要解決的技術問題本專利技術為了克服傳統的堿化法制備活性炭以氫氧化鈉或者氫氧化鉀等無機堿為活化劑，相比有機堿，單位質量的無機堿炭化效率不高，而且用量多對設備腐蝕嚴重的缺點，為解決以上技術問題，本專利技術提供一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，以乙酸鈷摻雜乙醇鈉作為活化劑，通過雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥四個步驟獲得了孔徑大、吸附強的活性炭，解決了單位質量的無機堿炭化效率不高、用量多、成本高的問題。（2）技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供了這樣一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭，所述的有機酸鈷為甲酸鈷或乙酸鈷。工藝方法包括雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥，具體如下步驟：a.雙氧水預處理：將炭化原料投送至干燥機烘干至恒重，烘干溫度不超過120℃，優選100℃，烘干完畢后投送至反應罐攪拌預處理1~2h，優選1.5h，同時通入質量分數為3%~10%的雙氧水溶液，優選5%的雙氧水溶液，所述雙氧水溶液和所述炭化原料的質量比為1：5~15，優選質量比為1：10，反應溫度為35~45℃，優選40℃；b.堿化活化：所述炭化原料冷卻至室溫后加入分析純乙酸鈷和分析純乙醇鈉，乙酸鈷的質量是所述炭化原料的0.2%~0.5%，優選0.3%，乙醇鈉的質量是所述炭化原料的3%~5%，優選4%，充分攪拌，升溫至650-750℃，優選700℃，升溫速率為5~8℃/min，優選6℃/min，保溫2~3h得到活化料，優選2.5h；c.酸化中和：將所得活化料與質量分數為6%~8%的鹽酸混合，優選7%的鹽酸，控制pH在6.4-6.9，優選pH為6.8，通入10%的蒸餾水后加熱煮沸，冷卻至60℃以下，優選50℃，真空抽濾，固液分離得到濕炭；d.干燥：將所得濕炭在微波烘干爐中400~500℃進行烘干，優選480℃，程序升溫速率為10~15℃/min，優選12℃/min，在微波烘干爐中400~500℃保溫0.5-1h，優選450℃保溫0.8h，徹底除去水分得到成品。（3）有益效果本專利技術的有益效果：1、利用雙氧水這種弱酸性強氧化性物質預處理生物質，再利用乙酸鈷和分析純乙醇鈉進一步堿化得到性能優良、孔徑大、比表面積高的炭化料；2、生產的活性炭60min對亞甲基藍的吸附率分別為97.8%以上，吸附值1470mg/g以上，而且這種工藝生產得到的活性炭吸附衰減率低；3、克服了傳統的堿化法制備活性炭以無機堿為活化劑，相比有機堿，單位質量的無機堿炭化效率不高，而且用量多對設備腐蝕嚴重的缺點。附圖說明圖1為三種實施例分別對亞甲基藍吸附的效果對比圖。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術實施例中的技術方案進行進一步清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。實施例一為了解決上述技術問題，本實施例一提供一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭，所述的有機酸鈷為甲酸鈷或乙酸鈷。工藝方法包括雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥，具體如下步驟：a.雙氧水預處理：將炭化原料投送至干燥機烘干至恒重，烘干溫度為90℃，烘干完畢后投送至反應罐攪拌預處理1h，同時通入質量分數為3%的雙氧水溶液，所述雙氧水溶液和所述炭化原料的質量比為1：5，反應溫度為35℃；b.堿化活化：所述炭化原料冷卻至室溫后加入分析純乙酸鈷和分析純乙醇鈉，乙酸鈷的質量是所述炭化原料的0.2%，乙醇鈉的質量是所述炭化原料的3%，充分攪拌，升溫至650℃，升溫速率為5℃/min，保溫2h得到活化料；c.酸化中和：將所得活化料與質量分數為6%的鹽酸混合，控制pH在6.4，通入10%的蒸餾水后加熱煮沸，冷卻至40℃以下，真空抽濾，固液分離得到濕炭；d.干燥：將所得濕炭在微波烘干爐中400℃進行烘干，程序升溫速率為10℃/min，在微波烘干爐中400℃保溫0.5h，徹底除去水分得到成品。實施例二一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭，所述的有機酸鈷為甲酸鈷或乙酸鈷。工藝方法包括雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥，具體如下步驟：a.雙氧水預處理：將炭化原料投送至干燥機烘干至恒重，烘干溫度為100℃，烘干完畢后投送至反應罐攪拌預處理1.5h，同時通入質量分數為5%的雙氧水溶液，所述雙氧水溶液和所述炭化原料的質量比為1：10，反應溫度為40℃；b.堿化活化：所述炭化原料冷卻至室溫后加入分析純乙酸鈷和分析純乙醇鈉，乙酸鈷的質量是所述炭化原料的0.3%，乙醇鈉的質量是所述炭化原料的4%，充分攪拌，升溫至700℃，升溫速率為6℃/min，保溫2.5h得到活化料；c.酸化中和：將所得活化料與質量分數為7%的鹽酸混合，控制pH在6.8，通入10%的蒸餾水后加熱煮沸，冷卻至50℃，真空抽濾，固液分離得到濕炭；d.干燥：將所得濕炭在微波烘干爐中480℃進行烘干，程序升溫速率為12℃/min，在微波烘干爐中450℃保溫0.8h，徹底除去水分得到成品。實施例三一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭，所述的有機酸鈷為甲酸鈷或乙酸鈷。工藝方法包括雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥，具體如下步驟：a.雙氧水預處理：將炭化原料投送至干燥機烘干至恒重，烘干溫度為120℃，烘干完畢后投送至反應罐攪拌預處理2h，同時通入質量分數為10%的雙氧水溶液，所述雙氧水溶液和所述炭化原料的質量比為1：15，反應溫度為45℃；b.堿化活化：所述炭化原料冷卻至室溫后加入分析純乙酸鈷和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，其特征在于：以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭。

【技術特征摘要】
1.一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，其特征在于：以有機酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭。2.根據權利要求1所述的一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，其特征在于：所述的有機酸鈷為甲酸鈷或乙酸鈷。3.根據權利要求1所述的一種以乙酸鈷和乙醇鈉為活化劑制備活性炭的方法，工藝方法包括雙氧水預處理、堿化活化、酸化中和、干燥，其特征在于，具體如下步驟：a.雙氧水預處理：將炭化原料投送至干燥機烘干至恒重，烘干完畢后投送至反應罐攪拌預處理1~2h，同時通入質量分數為3%~10%的雙氧水溶液，所述雙氧水溶液和所述炭化原料的質量比為1：5~15，反應溫度為35~45℃...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮小旺，
申請(專利權)人：福建省荔元活性炭實業有限公司，
類型：發明
國別省市：福建,35