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木糖醇渣生产粉状活性炭

来源:巩义市国清净水材料有限企业 | 发布时间:2011/9/6 |

木糖醇生产中要产生大量的工业废渣,一般情况下生产1t木搪醇大约排放含水约70%一80%的废渣26一28t。年产500t木糖醇厂每年排放的废渣约13000一15000t,不仅占用大量场地且会造成环境污染。同时,木糖醇生产中还需用大量粉状活性炭,年产500t木糖醇厂每年需粉状活性炭约150tC以玉米芯为原料的木糖醇渣经分析,其主要化学成分是含碳量较高的纤维素和木质素,因此,利用木糖醇渣生产该厂需用的粉状活性炭,既能将废渣综合利用,变废为宝,又能为厂家节约大量资金,增加经济效益。
1原料
木糖醇渣:含水量约70%一80%;工业磷酸:85%(质量分数);工业盐酸:31%(质量分数)。
2原理与方法
2.1原理
用磷酸浸渍经干燥的木糖醇渣制备活性炭。磷酸是一种中强酸,具有脱水性,它能将废渣中的部分纤维分子的复合体溶解,加热活化时,磷酸作为电子对给予体和接受体中心与纤维素复合体的一OH发生作用,导致纤维素分子间键的断裂,形成链状纤维素分子,极易环构化形成缩合苯环平面状结构,进一步缩合成三维网状结构,从而形成微孔、中孔、过渡孔发达的缩聚碳。因此,其焦糖脱色能力较佳。该法所得活性炭收率高、易精制、成本低。
2.2方法
首先对木糖醇渣进行预处理,除去泥沙等杂质后,干燥并粉碎至20目以上。配制一定浓度的磷酸溶液,与木糖醇渣的固液比经实验确定为1:25较适宜,混合搅拌20一30min,放置30min。将混合料投人炭活化炉中,缓慢升温至400一5()()℃,保温1一Zh。活化料出炉后经酸洗、水洗、干燥、粉碎等工序得粉状活性炭。
3结果与讨论
3.1经试验得知,木糖醇渣制备粉状活性炭的佳活化条件应选为磷酸浓度40%,活化温度450℃,活化时间lh为宜(固液化为1:25)。
3.2由实验可知,原料木糖醇渣水分含量对活性炭脱色力有很大影响。从实验结果得知,原料水分含量<10%时,所得活性炭脱色能力最强,但从生产成本考虑,原料含水越少,其消耗能源越多,从综合效益看,原料含水量以控制在20%一25%较为适宜。
4经济效益
年产500t木糖醇厂可利用废渣生产糖用粉状活性炭200t。木糖醇生产中每年使用50t左右,按活性炭价格为6000元八计,本厂可降低成本30万元,余下巧0t活性炭可盈利10万元。因此,年产500t木糖醇厂将废渣生产为活性炭,每年可为本厂降低成本总计为40万元左右。不仅减少了环境污染,而且可变废为宝,增加经济效益。
5结论
5.1由木糖醇渣制取粉状活性炭的最佳工艺条件为:磷酸浓度40%,活化温度450℃,活化时间1h(固液比1:2.5)。
5.2产品活性炭的亚甲基蓝脱色力和焦糖脱色力(A法)指标均达一级活性炭标准(GB/T12496.1一12496.22一90)。
5.3原料含水量应控制在20%一25%为宜。
5.4该法生产的活性炭灰分较高,有待进一步改进。


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