[发明专利]一种使用玉米秸秆生产生物碳的方法在审

专利信息
申请号: 201510403350.7 申请日: 2015-07-11
公开(公告)号: CN104998616A 公开(公告)日: 2015-10-28
发明(设计)人: 王培武 申请(专利权)人: 全椒盛源生物质能源有限公司
主分类号: B01J20/20 分类号: B01J20/20;B01J20/30
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 239500 安*** 国省代码: 安徽;34
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 使用 玉米 秸秆 生产 生物 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于材料制备领域,具体涉及一种使用玉米秸秆生产生物碳的方法。

背景技术

生物碳不仅可以大幅提高土壤肥力,在贫瘠的土壤上培育出肥沃的高碳库土壤,最直接的效应就是明显提高农作物产量和品质,还可以间接地减少化肥、农药等化学品的施用量。最关键是把碳有效地吸附固化在生物碳中间,减少了温室气体的排放,以及对石油制品的依赖。目前已知一吨生物质可以固定0.726吨二氧化碳。

但是现在生物碳加工时,碳化率不高,往往在40%以下,同时,而且秸秆碳化后的生物碳较松散,不方便使用,若是加工成型后进行挤压,会进一步导致碳碎裂,稳定性不高,现有方法制备的生物碳的空隙率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用玉米秸秆生产生物碳的方法,提升了活性炭的空隙率,提升了吸附性能。

本发明通过以下技术方案实现:

一种使用玉米秸秆生产生物碳的方法,包括以下步骤:

(1)、将玉米秸秆破碎成80目的粉末,将玉米秸秆加水使其含水量为50-60%,密封发酵2-3天;

(2)、将步骤(1)发酵好的玉米秸秆使用清水洗涤,然后使用压滤机压去其中的水分,将秸秆粉使用单宁酸、甲酸、水按重量比4:10:10的比例配制的酸液在55-60℃下浸泡,浸泡过程中不断进行搅拌;

(3)、将浸泡后的秸秆粉末使用压滤机压滤,去除多于的酸液,然后将秸秆粉末使用清水清洗,使用压滤机压出水分,将上述压出的酸液与水分合并蒸煮,得到固体物,将固体物与秸秆粉末混合,得到混合粉;

(4)、将混合粉在氮气保护下烘干,然后与甲硅烷按重量比60:1进行混合,混合后将混合粉在氮气保护下500℃进行碳化处理,在加热过程中,在加热至320℃后,升温幅度调整为1.5℃/min。

在碳化处理过程中,使用挤压机对原料进行挤压,挤压时对原料的挤压的压强为1-3MPa,在处理时挤压的压强逐渐增大,压强增幅为0.2MPa/min。

本发明的有益效果:本发明通过在碳化处理前,将植物秸秆进行发酵处理,然后使用混合酸液进行浸泡处理,使纤维素、木质素等进行分离活化,使植物纤维间的空隙增大,同时将植物秸秆中的低聚的糖类分离后再进行混合,可以提升碳化的效率,还可以提升生物碳的空隙率;在碳化过程中鼓入氮气,可以使热量循环,并且使植物秸秆受热更均匀,热量利用率更高。在加热及碳化处理时,加入少量的碳粉,可以提升秸秆碳化的速度,有利于更成分的均匀分散,使用本发明的方法生产生物碳植物秸秆的碳化率可达到62%以上,同时使用本发明的方法制备的生物碳的比表面积为1920m2/克,相对于常规活性炭提升25%以上。而且空隙中微孔的比例达到92%以上,吸附效果明显提升。

在碳化时加入甲硅烷,甲硅烷在高温下分解,产生气体,使产出的生物碳空隙率更高。同时,在生物碳中残留少量的硅,提高生物碳的强度。而且在碱性溶液中大大提升生物碳的吸附性能,对多种重金属离子吸附率达到95%以上,而且使有机碳在高温处理后可以重复利用。

使用本发明的方法进行挤压生产的生物碳为块状,在碳化处理进行几分钟后进行挤压,既不会减缓碳化的速度,又可以使挤压后的生物碳稳定性相对于生物碳制成后更高,不松散,而且经过此方法处理的生物碳具有很高的吸附性能。

具体实施方式

实施例1

一种使用玉米秸秆生产生物碳的方法,包括以下步骤:

(1)、将玉米秸秆破碎成80目的粉末,将玉米秸秆加水使其含水量为50-60%,密封发酵2-3天;

(2)、将步骤(1)发酵好的玉米秸秆使用清水洗涤,然后使用压滤机压去其中的水分,将秸秆粉使用单宁酸、甲酸、水按重量比4:10:10的比例配制的酸液在55-60℃下浸泡,浸泡过程中不断进行搅拌;使用此配制的酸液进行处理,其处理后的秸秆的碳化率明显提升,而且处理后制得的生物碳的空隙率更高,此配比主要针对玉米秸秆,效果相对于其他秸秆效果更好,可以提升空隙中微孔的比例。

(3)、将浸泡后的秸秆粉末使用压滤机压滤,去除多于的酸液,然后将秸秆粉末使用清水清洗,使用压滤机压出水分,将上述压出的酸液与水分合并蒸煮,得到固体物,将固体物与秸秆粉末混合,得到混合粉;

(4)、将混合粉在氮气保护下烘干,然后与甲硅烷按重量比60:1进行混合,混合后将混合粉在氮气保护下500℃进行碳化处理,在加热过程中,在加热至320℃后,升温幅度调整为1.5℃/min。

实施例2

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于全椒盛源生物质能源有限公司,未经全椒盛源生物质能源有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201510403350.7/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top