A preparation method of carbon rod hole smoke cascade, which is characterized in that: the preparation of porous carbon materials to cascade tobacco rod, in particular to tobacco stems as raw materials in the presence of solid acid and olefin under partial hydrolysis in alcohol solution, then heating carbonization, alkali washing after washing, you can get the tobacco rod hole cascade carbon materials. The cascade of porous carbon materials preparation, in microporous and mesoporous and macroporous range has certain adsorption distribution, more suitable for the cigarette tar on the particle size distribution is wide, the cascade of porous carbon materials prepared added to the cigarette filter tip of the mainstream smoke tar reducing effect significantly, to reduce the rate of more than 20%. The invention has the advantages that the organic acid produced in the hydrolysis of cellulose catalyzed by the solid acid reacts with the alcohol to form an ester, thus avoiding the corrosion of organic acid to the reactor. The addition of olefins is helpful to the hydrolysis of polysaccharide catalyzed by solid acid and the carbonization of hydrolysis products, and the yield of carbon products in subsequent carbonization stage is increased.
【技术实现步骤摘要】
一种梯级孔烟杆碳的制备方法及应用
本专利技术涉及一种梯级孔烟杆碳的制备方法及应用,具体是由烟杆粉碎后经催化水解后进行碳化制备高孔隙度梯级孔活性炭材料的方法。该材料可添加于卷烟滤嘴,对烟气焦油的降低效果显著。
技术介绍
我国是世界烟草大国,其种植面积、总产量、卷烟产量及销售量均居世界首位。在烟叶及加工过程中不可避免会产生大量的废弃物,据统计,仅2015年产生的烟秆就达1.163×106吨。由于烟秆可用性相对较差,绝大部分以掩埋丢弃或焚烧的方式处理,综合利用率极低,不仅造成了环境污染,而且浪费了大量的现有资源。活性炭是一类多孔固体碳材料,因其具有发达的空隙结构和巨大的比表面积,因而赋予其独特的强吸附性能,加上其化学性质稳定,不溶于水和其他大部分溶剂,使其在吸附、分离、催化等领域得到广泛应用。活性炭按照原料来源的不同可以分为煤基活性炭、木质活性炭、果壳活性炭以及合成活性炭等,其中煤基活性炭因其原料来源稳定是国内外产量最大的活性炭产品。但由于煤炭具有不可再生性,且主要作为能源使用,因此,煤基活性炭的发展和应用受到一定程度的限制。近年来,采用烟杆等农林废物的可再生原料制备活性炭受到业内越来越多的关注。由烟杆制备活性炭一般均包括干燥、碳化、活化等过程,其中活化是造孔的关键,常用的方法可分为物理过程和化学过程两种。物理活化法涉及水蒸气、二氧化碳、空气等氧化性气体。在烟杆的综合利用中,夏洪应等人分别采用二氧化碳和水蒸气活化法制备了微孔型烟秆基颗粒活性炭(夏洪应,彭金辉,张利波等.二氧化碳活化制备烟杆基颗粒活性炭的研究[J].黄金.2006(07):38-41.夏洪应,彭金 ...
【技术保护点】
一种梯级孔烟杆碳的制备方法,其特征在于:是以烟杆为原料制备梯级孔碳材料的方法,具体步骤如下:1)原料预处理:将烟杆原料在60~120℃烘干至含水率在5%以下,粉碎至颗粒尺寸200目以下;2)混合:将1)所得粉末原料与醇水溶液、固体酸按质量比1∶5‑15∶0.05‑0.2加入到球磨罐中进行球磨混合,时间2‑5小时;3)水解:将2)中料液与研磨珠分离后转入反应釜中,向反应釜中通入C2‑C5烯烃气体加压至0.2‑1.0Mpa,或者向反应釜中加入C6‑C10液体烯烃;然后在100~200 ℃反应1~24 h;;4)碳化:将3)所得反应液转入水热釜中,在450~600℃下水热碳化5‑24h;5)净化:将4)所得产品进行固液分离,而后将固形物用1‑10M的NaOH或KOH溶液中浸泡1‑5h ,浸泡温度20~80℃,再经水洗,干燥,得到梯级孔烟杆碳。
【技术特征摘要】
1.一种梯级孔烟杆碳的制备方法,其特征在于:是以烟杆为原料制备梯级孔碳材料的方法,具体步骤如下:1)原料预处理:将烟杆原料在60~120℃烘干至含水率在5%以下,粉碎至颗粒尺寸200目以下;2)混合:将1)所得粉末原料与醇水溶液、固体酸按质量比1∶5-15∶0.05-0.2加入到球磨罐中进行球磨混合,时间2-5小时;3)水解:将2)中料液与研磨珠分离后转入反应釜中,向反应釜中通入C2-C5烯烃气体加压至0.2-1.0Mpa,或者向反应釜中加入C6-C10液体烯烃;然后在100~200℃反应1~24h;;4)碳化:将3)所得反应液转入水热釜中,在450~600℃下水热碳化5-24h;5)净化:将4)所得产品进行固液分离,而后将固形物用1-10M的NaOH或KOH溶液中浸泡1-5h,浸泡温度20~80℃,再经水洗,干燥,得到梯级孔烟杆碳。2.根据权利要求1所述的梯级孔烟杆碳的制备方法,其特征在于:所用固体酸为硅铝分子筛包括HY、Hbeta、HZSM-5、HZSM-22、HZSM-11、MCM-...
【专利技术属性】
技术研发人员:王金棒,程多福,高运谦,孟庆华,高健,汪志波,邓楠,邱纪青,刘亚丽,洪群业,郑路,张仕华,冯伟华,郑新章,
申请(专利权)人:中国烟草总公司郑州烟草研究院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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