专利名称：香蒲和菖蒲活性炭的制备方法
技术领域：
本发明涉及利用香蒲或菖蒲制备活性炭的方法。
背景技术：
目前活性炭制备原料主要有五大类植物、煤炭、石油、塑料和其他(除尘灰和剩余污泥等)。我国目前主要以木材、椰子壳、桃杏核作为木质活性炭的原料，但是我国果壳和木材资源十分有限，而且不易集中贮存，制约了其发展。煤炭石油资源虽分布广泛，价格低廉，但由于其属于不可再生资源，而且在其开采和制备的过程中容易污染环境，它的大量生产也受到限制。塑料原料产生的后续处理也容易对环境造成污染。
为了防治大气污染、水质污染和恶臭等公害以保护环境，合理保护和利用森林和其他不可再生资源，急切需求其他更好的制备活性炭的原料。香蒲和菖蒲属于湿地植物，产量丰富，目前还没有香蒲和菖蒲活性炭的有关报道。
发明内容
本发明针对现有活性炭原料及其制备方法存在的不足，提供一种价格低廉、环保，以香蒲和菖蒲的秸秆为原料的香蒲和菖蒲活性炭的制备方法。
本发明的香蒲和菖蒲活性炭的制备方法包括以下步骤1.将香蒲或菖蒲秸秆洗净，在自然条件下风干或在105℃-121℃下烘干至水分含量为5％-14％；2.将上述香蒲或菖蒲秸秆粉碎，过80-100目筛；按照固液质量比为1∶2.5，取质量浓度为50％的磷酸，在超声波振荡器中在温度20-60℃下浸泡20-60分钟，或取浓度为50％的磷酸炭化浸泡1.5-2.0小时；3.将浸泡后的香蒲或菖蒲秸秆在400-550℃下活化，一是在微波装置中，在700-1500W的功率下微波辐射7-8分钟，一是在活化炉内活化2-2.5小时；4.然后加水洗涤，充分搅拌后置入超声波振荡器中超声振荡3分钟，抽虑后按照相同的方法重复两次，洗涤至pH为6.5-7，制备出活性炭；5.将制备的活性炭在105-121℃下烘干，粉碎，80目以下的进行收集和包装。
本发明以广泛易得的菖蒲和香蒲为原料，操作工艺简单，成本低，基本无污染。制备的菖蒲和香蒲活性炭属多孔型结构，吸附性能好。
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
如附图给出的本发明的工艺流程图所示。本发明以香蒲或菖蒲为原料，先洗干净，然后在自然条件下风干，也可以在105℃-121℃下烘干至水分含量为5％-14％。再用粉碎机将香蒲(或菖蒲)秸杆粉碎，过100目筛，收集所需细度的原料。再按照固液比为1∶2.5，取质量浓度为50％的磷酸，在功率可调的超声波振荡器中，以100-500W的功率，超声浸泡20-60分钟，浸泡温度20-60℃。或取同样浓度磷酸，同一固液比条件下浸泡1.5-2.0小时。浸泡过的磷酸可加以收集进行回收利用。将浸渍后的香蒲或菖蒲秸杆放入微波装置中，在700-1500W的功率下，微波辐射7-8分钟，其活化温度约为400-500℃(或在活化炉内，温度400-500℃条件下活化2-2.5小时)。然后加水洗涤，充分搅拌后置入超声波振荡器中以100-500W的功率超声振荡3分钟，抽虑后按照相同的方法重复两次，洗涤至p H为6.5-7。之后将此活性炭水溶液在105-121℃下烘干，再将得到的活性炭粉碎，80目以下的进行收集和包装。
本发明有以下优点1.菖蒲和香蒲来源于湿地系统，广泛易得，制备成本低廉，属于废物利用。
2.菖蒲和香蒲的多孔型结构对于制备吸附性能好，高效快速的活性炭具有很好的作用。
3.该发明具有耗用指标低，环境污染轻，极大限度利用能源，成本低，产品质量容易控制的优点。
4.操作工艺简单，产品质量稳定，工艺基本无污染。
权利要求
1.一种香蒲和菖蒲活性炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)将香蒲或菖蒲秸秆洗净，在自然条件下风干或在105℃-121℃下烘干至水分含量为5％-14％；(2)将上述香蒲或菖蒲秸秆粉碎，过80-100目筛；按照固液质量比为1∶2.5，取质量浓度为50％的磷酸，在超声波振荡器中在温度20-60℃下浸泡20-60分钟，或取浓度为50％的磷酸炭化浸泡1.5-2.0小时；(3)将浸泡后的香蒲或菖蒲秸秆在400-500℃下活化，一是在微波装置中，在700-1500W的功率下微波辐射7-8分钟，一是在活化炉内活化2-2.5小时；(4)然后加水洗涤，充分搅拌后置入超声波振荡器中超声振荡3分钟，抽虑后按照相同的方法重复两次，洗涤至pH为6.5-7，制备出活性炭；(5)将制备的活性炭水溶液在105-121℃下烘干，粉碎，80目以下的进行收集和包装。
全文摘要
本发明提供了一种香蒲和菖蒲活性炭的制备方法，包括以下步骤1.将香蒲或菖蒲秸秆洗净，干燥至水分含量为5％－14％；2.粉碎后过80－100目筛；按照固液质量比为1∶2.5，取质量浓度为50％的磷酸，在超声波振荡器中在温度20－60℃下浸泡20－60分钟，或取浓度为50％的磷酸炭化浸泡1.5－2.0小时；3.将浸泡后的香蒲或菖蒲秸秆在400－500℃下活化；4.加水洗涤，充分搅拌后置入超声波振荡器中超声振荡、洗涤至pH为6.5－7，制备出活性炭；5.将制备的活性炭水溶液在105－121℃下烘干、粉碎。本发明以广泛易得的菖蒲和香蒲为原料，操作工艺简单，成本低，基本无污染。制备的菖蒲和香蒲活性炭属多孔型结构，吸附性能好。
文档编号C01B31/00GK101092238SQ20071001567
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者张成禄, 高春芳, 张建, 代嫣然, 任小花 申请人:山东大学