一种以稻壳联产木糖、白炭黑和活性炭的方法

摘要

一种以稻壳联产木糖、白炭黑和活性炭的方法，稻壳经过水洗水煮，稀酸水解木糖；低温碳化，再与浓碱反应提取二氧化硅，利用共沉淀法制备白炭黑；固体加入氯化锌溶液低温浸泡一定时间后，再经高温活化，酸洗，水洗至中性，干燥研磨得到活性炭。本发明采用一条线分支联产木糖、白炭黑和高比表面积活性炭，木糖采用连续水解稻壳中半纤维素制备木糖工艺，提高了木糖产率，是一条较为简洁可行的木糖的制备工艺，白炭黑采用一种进化的化学共沉淀法，通过在溶液体系中加入表面活性剂保持了沉淀颗粒有较高的分散度，制备出了高纯、球状的白炭黑颗粒。活性炭采用化学活化法活化，活化温度低，有利于形成尺寸较小的碳微晶，可以制造出孔隙更发达、吸附性能更好的活性炭；本发明实现稻壳的综合充分利用，使原料使用最大化，综合投资小，工艺技术简单，容易实现工业化生产。

主权项

一种以稻壳联产木糖、白炭黑和活性炭的方法，其特征是稻壳经过水洗水煮，稀酸水解木糖；低温碳化，再与浓碱反应提取二氧化硅，利用共沉淀法制备白炭黑；固体加入氯化锌溶液低温浸泡一定时间后，再经高温活化，酸洗，水洗至中性，干燥研磨得到活性炭，其步骤如下：(1)将稻壳水洗干净放入加热容器内，加水搅拌加热煮沸50～90分钟，冷却过滤得滤渣，滤渣放入加热容器内，加入3～4倍的水，在搅拌下加入硫酸后开始加热至沸腾，搅拌回流200～240分钟后，冷却过滤。(2)将步骤(1)得到的滤液放入加热容器内，加热至75～85℃，在不断搅拌的情况下加入氢氧化钙悬浊液，当溶液的pH值达到2.8～3.0时，停止加氢氧化钙悬浊液，过滤，除去硫酸钙沉淀。(3)将步骤(2)得的滤液加入蒸发器内加热蒸发浓缩至其原体积的30～40％，降温到70～80℃加入活性炭不断进行搅拌脱色，过滤得无色透明溶液。(4)将步骤(3)得溶液恒温在25～30℃，采用离子交换树脂脱除有机酸。(5)将步骤(4)得溶液放入蒸发器加热蒸发结晶，过滤，干燥得到木糖产品。(6)将步骤(1)得滤渣用去离子水洗至中性，抽干，放入马弗炉中加热至380～420℃碳化；(7)将步骤(6)得到的产物放入加热容器内，加入碱溶液，加热至120℃反应，回流60～240分钟，冷却过滤；(8)将步骤(7)得滤液放入加热容器内，加入醇溶液和少量的表面活性剂，加热升温至38～42℃，在不断搅拌下滴加沉淀剂，出现乳白色沉淀，抽滤，洗涤，再用醇溶液陈化不小于180分钟，静置120分钟后抽滤，干燥，加热至400～600℃焙烧60～300分钟，即得白炭黑。(9)将步骤(7)的固体产物放入加热容器内，加入氯化锌溶液，加热至70～90℃保持浸泡700～750分钟后，倒入瓷坩埚，保留有一定的氯化锌溶液，放入马弗炉中，加热至400～800℃下活化60～120分钟；取出冷却后立即用盐酸洗涤，过滤得固体物水洗至中性，放入加热炉加热至105～120℃下烘干，研磨得活性炭产品。