[发明专利]一种在二氧化碳气氛下制备秸秆生物质炭的制备方法

摘要

本发明公开了一种在二氧化碳气氛下制备秸秆生物质炭的制备方法，本发明采用两步热解化学活化法制备秸秆生物质炭，使用氮气与二氧化碳的混合气体作为载气，氯化钙作为活化剂，提高碳化速率，增大秸秆炭比表面积、容积率，提高碳材料的物理吸附性能，且在炭材料表面提供了更多的Ca2+结合位点，提高磷酸根离子与活性基团的离子交换作用，与秸秆炭内的Ca2+结合从而固定在炭材料上，化学吸附效果显著。

主权项

一种在二氧化碳气氛下制备秸秆生物质炭的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：（1）预处理：将切割好的长度在1‑3cm的农作物秸秆置于2wt%的NaOH溶液中浸泡2‑3小时，然后取出用蒸馏水洗涤至中性，除去秸秆表面的蜡质及其他附着的杂质，置于70‑85℃的烘箱内干燥，粉碎并过100目筛，保存于干燥器中，备用；（2）初步碳化处理：将经过上述预处理后的农作物秸秆放入管式炉中炭化，通入载气，经转子流量计调节气体流量，以3‑6℃/min的速率升温至98‑110℃，停留10‑20分钟，确保管式炉内氧气排尽且生物质处于干燥状态，之后以6‑10℃/min的加热速率升温至350‑450℃，热解碳化40‑65分钟；（3）秸秆的活化处理：达到热解时间后，停止加热，持续通入载气，待温度自然降至室温时，取出固体产物，放入10wt%的CaCl2溶液中浸泡1‑2天，之后过滤，滤饼置于100‑108℃烘箱中干燥；（4）热解活化：将上述干燥后的秸秆置于管式炉中，通入载气，以3‑6℃/min的速率升温至98‑110℃，停留10‑20分钟，然后以升温速率8‑13℃/min，温度为600‑800℃，在该温度下停留55‑80分钟，之后在持续通入载气的同时停止加热，自然冷却后取出，产物用热水洗涤至中性，于98‑108℃下干燥至恒重，即得活性炭。