混合碱法甘蔗渣基活性炭的制备工艺研究

广西科学Ｇｕａｎｇｘｉ

Ｓｃｉｅｎｃｅｓ２００９，１６（２）：１７７一－－１７９，１９２

混合碱法甘蔗渣基活性炭的制备工艺研究＊

Ｓｔｕｄｉｅｓ

ｏｎ

ｔｈｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＢａｇａｓｓｅ—－Ｂａｓｅｄ

Ａｃｔｉｖａｔｅｄ

ＣａｒｂｏｎＰｒｅｐａｒｅｄｂｙ

江恩源，廖钦洪，黄

Ｍｉｘｅｄ

Ｂａｓｅ

Ｍｅｔｈｏｄ

颖，梁冬莲，蒙冕武一

ＪＩＡＮＧＥｎ—ｙｕａｎ，ＬＩＡＯＱｉｎ—ｈｏｎｇ，ＨＵＡＮＧＹｉｎｇ，ＬＩＡＮＧＤｏｎｇ—ｌｉａｎ，ＭＥＮＧＭｉａｎ—

ＷＵ。’

（广西师范大学环境与资源学院，广西环境工程与保护评价重点实验室，广西桂林５４１００４）

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＧｕａｎｇｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕａｎｇｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，Ｇｕｉｌｉｎ，Ｇｕａｎｇｘｉ，５４１００４，Ｃｈｉｎａ）

摘要：采用正交试验方法研究影响混合碱法制备甘蔗渣基活性炭性能的４种－ｒ艺因素：活化剂配比、料液比、活化温度及活化时间。结果表明，影响甘蔗渣活性炭吸附性能的工艺因素的强弱秩序为：活化时间、活化温度、活化剂配比、料液比；样品的亚甲基蓝吸附值随着活化温度的升高或活化时间的延长而呈先增后降的变化规律。其最佳工艺为；活化剂配比（ＫＯＨ；ＮａＯＨ）７．４：１、料液比１．１８：１、浸渍时间２４ｈ、活化温度９２３Ｋ、活化时间０．４２ｈ。经优化

工艺制得的甘蔗渣基活性炭样品的亚甲基蓝吸附值为１２．７ｍＩ／０．Ｉｇ，为活性炭国家标准（ＧＢ／Ｔ１３８０３．４—１９９９）中一级品的１．４倍。

关键词：甘蔗渣活性炭工艺正交试验中图法分类号：ＴＱ４２４．１

文献标识码：Ａ

ａｓ

文章编号：１００５—９１６４（２００９）０２—０１７７—０３

ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆａｃｔｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔｓ，ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｂａｇａｓｓｅｔｏｍｉｘｅｄ

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我国南方是主要的产糖区，甘蔗渣是制糖业的主要副产品，其资源非常丰富，但是目前只有少量甘蔗

收稿日期：２００８—１１—１７

作者简介：江恩源（１９８０一），男，硕士研究生，主要从事环境材料开发工作。

＊广西教育厅科研项目（２００７０７ＭＳ０３２）和广西环境工程与保护评价重点实验室主任基金项目（桂科能０７０２２０２０）资助。＊＊通讯作者。

渣用于制板造纸、栽培农作物等［１￣３］，大部分的甘蔗渣都被直接用作燃料¨］，既污染环境，又浪费甘蔗渣资源。如果用甘蔗渣制备活性炭，并将其用于制糖厂的脱色处理，可以充分利用甘蔗渣资源，增加企业效益。Ｄｉｍｉｔｒｉｏｓ等［５１采用ＮａＯＨ法传统加热活化甘蔗渣研制活性炭，在９７３Ｋ下活化０．５ｈ所得的活性炭样品的比表面积小于１０ｍ２／ｇ。蒋卉［６］等研究得出：采用ＺｎＣＩ：一微波法制备甘蔗渣活性炭的最优工艺条件为：

广西科学２００９年５月第１６卷第２期

】７７

万方数据　

活化剂浓度（ＺｎＣｌ。）４０％、浸泡时间２４ｈ、微波功率６５０Ｗ、活化时间０．２３ｈ，在此工艺条件制得的活性炭样品的亚甲基蓝吸附值为１１．０３ｍＩ／０．１９。彭金辉等［７］用微波辐照法制备甘蔗渣基活性炭的亚甲蓝吸附值为１５ｍＩ／Ｏ．１９。蒙冕武等［８１采用磷酸一微波法制得甘蔗渣基活性炭的亚甲基蓝吸附值为１５．５ｍＩ／０．１９。微波强化活化法有加热快、活化时间短等优点，但是在微波加热过程中容易产生电弧、ＺｎＣＩ。一微波法所得活性炭样品的亚甲基蓝吸附值偏低。为了克服这些缺陷，本文采用｛昆合碱法活化甘蔗渣制备活性炭，研究了活化剂配比、料液比、活化温度及时间对活性炭性能的影响，为探求甘蔗渣的综合利用和甘蔗渣活性炭材料的进一步研究提供基础性资料。

１

实验部分

１．１实验原料及试剂

原料采用广西某糖厂甘蔗渣，其外观洁白、匀称，经筛选除去杂质、干燥后备用。制备活性炭用的氢氧化钾、氢氧化钠均采用化学纯。测定活性炭性能的试剂如亚甲基蓝等均采用分析纯。

１．２制备方法

称取甘蔗渣８．０９（精确至０．１９）于浸渍器中。按表１的比例配好浸渍液，加到甘蔗渣中，浸渍２４ｈ，使甘蔗渣充分浸透后，捞起、沥干，按表２所示的工艺条件进行处理，然后用蒸馏水洗涤，回收碱液，再用蒸馏水充分洗涤至中性，干燥８～１２ｈ，粉碎至２００目，筛选后即得活性炭样品。具体工艺流程如图１所示。

活化剂

Ｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｎｇａｇｅｎｔｓ

０

墓》国一国一圈固一圈

图１混合碱法制备甘蔗渣活性炭流程

Ｆｉｇ．１