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一種廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510455042.9

申請日:

2015.07.30

公開號:

CN104984733A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):B01J 20/20申請公布日:20151021|||實質審查的生效IPC(主分類):B01J 20/20申請日:20150730|||公開
IPC分類號: B01J20/20; B01J20/30; C02F1/28 主分類號: B01J20/20
申請人: 浙江農林大學
發明人: 李兵; 羅錫平; 呂健全; 馮炎龍
地址: 311300浙江省杭州市臨安環城北路88號浙江農林大學
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510455042.9

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.01.04|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,其步驟包括:將廢菌棒粉碎成60-80目廢菌棒粉,再對廢菌棒粉在強酸性條件下進行水熱反應制備水熱生物質炭;將上述得到的水熱生物質炭用無機堿活化后即得到活化水熱生物質炭吸附材料。本發明工藝簡單、原料成本低、吸附量大。本方法制得的吸附材料可以應用于陽離子染料的吸附治理,并具有良好的處理效果。本發明不僅實現了廢菌棒資源的回收利用,并且得到了廉價、高效的新型吸附劑,促進環保事業的發展。

權利要求書

權利要求書
1.  一種廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,其特征在于,按下列步驟進行:
(1)將廢菌棒用自來水洗滌,烘干,然后粉碎成碎末,過60-80目篩;
(2)水熱生物質炭制備:將90重量份的60-80目廢菌棒粉和9-35重量份無機強酸置于250-400重量份的水中,在室溫下攪拌混合均勻后置于帶聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中,然后在180-240℃條件下反應6-24小時、自然冷卻、抽濾、洗滌至中性,即得到水熱生物質炭;
(3)活化水熱生物質炭制備:將步驟(2)得到的水熱生物質炭與3-8重量份無機堿和200-350重量份水混合,室溫攪拌0.5-10h后、抽濾、洗滌至中性后烘干。

2.  如權利要求1所述的廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,其特征在于,步驟(2)中所述的無機強酸為濃鹽酸或濃硫酸中任一種或兩種強酸的混合物,其最優選濃鹽酸。

3.  如權利要求1所述的廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,其特征在于,步驟(3)中所述的無機堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀任一種或兩種無機堿的混合物。

說明書

說明書一種廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法
技術領域
本發明屬于生物質炭吸附材料制備以及環境污染治理領域,特別涉及一種以廢菌棒為主要材料進行水熱炭化制備生物質吸附材料的生產方法,具體是無機強酸催化水熱炭化廢菌棒制備生物質炭吸附材料的生產方法。
背景技術
廢菌棒是人工大棚栽培或工廠化生產后的食用菌菌棒,已經采收不到食用菌或者雖然可以開發部分新菇,但產量及效益已經非常低,沒有利用價值的廢棄物。這種菌棒被普遍認為已不再出菌,營養和生物學生長潛力已經耗盡,已經沒有經濟價值。
現食用菌生產普遍采用了工廠化生產方式,原料生產、菌棒制作、菌棒管理、發菌、采收等工序均在工廠里進行,規模較大,所產生的廢菌棒數量也相當多。對于這種廢菌棒,大多數情況下廢菌棒被丟棄在河邊、路兩旁、田間地頭,既浪費木材資源,又占用大量土地,而且對環境也造成污染。怎樣將廢棄舊菌棒變費為寶,進行資源化循環利用,找到一種經濟、高效、生態、環保、可持續的資源循環利用的處理辦法具有十分重要的現實意義。因此,利用廢棄舊菌棒,通過水熱炭化反應,制備成生物質吸附劑,用于吸附有毒有害物質,既實現菌棒廢棄物資源化利用,緩解資源不足,符合綠色循環經濟發展戰略,又解決了環境污染問題,無疑,具有十分重大的社會經濟效能。
發明內容
本發明的目的在于提供一種吸附性能良好的廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法。
解決上述技術問題所采用的技術方案是:
一種廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,按下列步驟進行:
(1)將廢菌棒用自來水洗滌,烘干,然后粉碎成碎末,過60-80目篩;
(2)水熱生物質炭制備:將90重量份的60-80目廢菌棒粉和9-35重量份無機強酸置于250-400重量份的水中,在室溫下攪拌混合均勻后置于帶聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中,然后在180-240℃條件下反應6-24小時、自然冷卻、抽濾、洗滌至中性,即得到水熱生物質炭;
(3)活化水熱生物質炭制備:將步驟(2)得到的水熱生物質炭與3-8重量份無機堿和200-350重量份水混合,室溫攪拌0.5-10h后、抽濾、洗滌至中性后烘干。
所述的廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,步驟(2)中所述的無機強酸為濃鹽酸或濃硫酸中任一種或兩種強酸的混合物,其最優選濃鹽酸。
所述的廢菌棒水熱生物質炭吸附材料的生產方法,步驟(3)中所述的無機堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀任一種或兩種無機堿的混合物。
本發明采用無機強酸作為水熱炭化的催化劑,使廢菌棒炭化程度變大,炭化產物密度變小。制取的廢菌棒水熱生物質炭吸附材料對陽離子染料亞甲基藍的吸附容量可以達到486mg/g以上,對高濃度的500mg/L亞甲基藍,固液比為1∶4g/L時,脫色率可以達99.7%以上,而對應未加酸的水熱生物質炭對亞甲基藍的吸附容量僅為188mg/g。將作為環境污染物的廢菌棒改性成吸附率高的水熱生物質炭吸附材料,對陽離子染料具有良好的吸附性能,有利于應用到工業廢水的處理等領域,且變廢為寶,極大地提高了廢菌棒的附加值。
附圖說明
圖1是本發明實施例1所得的樣品對亞甲基藍的等溫吸附線圖。
圖2是本發明實施例1所得的樣品對亞甲基藍的脫色率圖。
具體實施方式
以下結合具體實施例,對本發明進行詳細說明。
表1實施例1-8原料配比(重量份)

實施例1(對照上表中對應實施例1與重量份配比值),按如下按下列步驟進行制備:
(1)將廢菌棒用自來水洗滌,烘干,然后粉碎成碎末,過60-80目篩;
(2)水熱生物質炭制備:將90重量份的60-80目廢菌棒粉和31重量份濃度為37%濃鹽酸置于350重量份的水中,在室溫下攪拌混合均勻后置于帶聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中,然后在200℃條件下反應20小時、自然冷卻、抽濾、洗滌至中性,即得到水熱生物質炭;
(3)活化水熱生物質炭制備:將步驟(2)得到的水熱生物質炭與4.8重量份氫氧化鈉和220重量份水混合,室溫攪拌1h后、抽濾、洗滌至中性后烘干。
需說明的是實施例1為最佳實施例,其余實施例2-8均各對照表中對應實施例的原料和配比值,按實施例1相同方法制得。
現以實施例1所得樣品為例,對亞甲基藍吸附情況見圖1。圖1是本發明實施例1所得樣品在室溫下吸附亞甲基藍的量,在平衡時,以吸附容量對平衡濃度作圖,得到的等溫吸附線,圖中的吸附容量表示每克吸附劑吸附亞甲基藍的量。圖2是本發明實施例1所得樣品在室溫下對亞甲基藍的脫色率圖,亞甲基藍的初始濃度為500毫克/升、體積為50毫升。
本發明以廢菌棒為原料是原作廢棄物處理的廢菌棒粉碎成60-80目粉狀物,既有利于堆放,又可使反應更充分,效果更好。
應當理解的是,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。

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一種 廢菌棒水熱 生物 吸附 材料 生產 方法
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