文档介绍：ν
2009 年 2 月中国粮油学报 Vol. 24 ,No. 2
第 24 卷第 2 期 Journal of the Chinese Cereals and Oils Association Feb. 2009
低碳稻壳灰碱法活化制备活性炭的研究
耿敏1 丁开宇1 陈正行2
(江南大学食品学院1 ,无锡 214122)
(食品科学与技术国家重点实验室2 ,无锡 214122)
摘要以低碳稻壳灰(碳含量 12 %) 为原料,研究确定了在获得水玻璃的同时,碱法活化制备活性炭的
工艺,实现了低碳稻壳灰主要成分的全利用。在不需惰性气体保护下制得的活性炭,亚甲基蓝吸附值能达到
28 mL/ 0. 1 g(林业部一级活性炭标准为 12 mL/ 0. 1 g) ,通过单因素试验考察优化得到的最佳活化条件是活化时
间 20~60 min、活化温度 540~640 ℃、活化剂用量 24~28 g。在此范围内制得的活性炭产品,碳利用率达到
70 %以上,亚甲基蓝吸附值 20 mL/ 0. 1 g 以上,灰分 3 %以下,其它各项指标均符合国家标准,具有广阔的应用
前景。
关键词低碳稻壳灰碱法活化水玻璃活性炭
中图分类号:O6 文献标识码:A 文章编号:1003 - 0174 (2009) 02 - 0139 - 06
我国稻谷产量年产量约 1. 27 亿 t , 居世界第璃,碱溶滤渣经过碱法活化,生产出高吸附值、低灰
一[1 ] 。稻壳是谷物加工的最主要副产品,约占稻谷分的优质活性炭,该试验方法简单易行,所需设备简
质量的 20 % ,是一种量大面广价廉的可再生资源,我单,易于推广。
国产生 3 600 万 t 以上。燃烧产热是我国常见的稻
壳利用方式。燃烧后产生的稻壳灰目前没有很好利 1 材料与方法
用,已成为新的污染源。
1. 1 试验材料
稻壳灰的主要成分是 SiO 和碳,碳含量随炭化
2 低碳稻壳灰:中粮(江西) 米业有限公司;
温度升高而增大[2 ] 。普通工业锅炉燃烧温度约为 1
亚甲基蓝:纯度为 98. 5 % ,上海试剂三厂;
000 ℃,产生的稻壳灰碳含量在 10 %左右,属于低碳
AR 级 NaOH ,HCl 等:上海化学试剂公司;
稻壳灰;高碳稻壳灰(碳含量约 50 %) 需要在 N 保护
2 SX2 - 4 - 10 型马弗炉:上海市实验仪器总厂;
下低于 700 ℃干馏制备,生产成本较高,反应条件不
GZX - GF - MBS - 1 型烘箱:上海跃进医疗器械
易控制。目前关于稻壳灰综合利用的研究都是以高
厂;
碳稻壳灰为原料,关于以低碳稻壳灰制取活性炭的
SHB - IV 型真空抽滤机:郑州长城科工贸有限公
工艺尚未有文献报导。
司;
稻壳灰呈多孔性,具有出色的吸附性能。由于
S - 450 型扫描电镜:日本 HITACHI 公司。
稻壳灰硅含量高,灰分超标一直是稻壳灰生产活性
1. 2 试验方法
炭的难点[3 ,4 ] 。近年来有以高碳稻壳灰为原料,使用
1. 2. 1 稻壳灰联产水玻璃和活性炭工艺
碱法活化(用 NaOH 或 KOH 活化) 制备高比表面积活
研磨酸洗: 稻壳灰研磨过 100 目筛,