The invention relates to a method for preparing carbon material to produce fertilizer at low temperature, which integrates carbon source pyrolysis and carbon material activation process, and realizes carbon low temperature preparation through the green process route of closed system. The carbon material can be further activated and modified. The invention overcomes the energy consumption in the production process of high carbon, low yield, dust pollution, and waste of postprocessing technique is complicated and difficult to deal with the serious environmental pollution problems, by controlling the carbon source and the activator type and adding amount and temperature in the reaction kettle and residence time, realize the continuous clean production of carbon materials, produce the value of waste or used as fertilizer by adjusting the pH, to achieve waste harmless treatment and high value conversion. The carbon source of the invention is widely distributed (including biomass carbon, tar carbon, pitch carbon, etc.), mild reaction conditions, high yield, no waste discharge, energy saving and consumption reduction. It is a green, environmental protection, efficient and economical way to produce carbon materials and produce fertilizer simultaneously.
【技术实现步骤摘要】
一种低温制备碳材料联产肥料的方法
本专利技术公开一种绿色清洁、低温制备碳材料联产肥料的可持续技术方法,涉及碳材料的低温制备工艺及反应副产物的资源化高值利用。
技术介绍
碳材料具有种类繁多、质轻、可调控的孔结构和比表面积、化学稳定性和催化活性好等优点,在燃料、污水处理、土壤修复、催化、能量储存与转化、肥料、涂料等领域应用广泛,近年来需求量持续增加。生物质材料是地球上储量很大的可再生有机资源,但它们其中很大一部分以生物质废弃物的形式存在,例如农林产品废弃物,成为了环境污染的一个重要来源。石油化工行业是国民经济发展的重要能源产业之一,但其副产品焦油碳、沥青碳的后续消费也对生态环境造成了破坏。经济与环境需要可持续发展,因此这些资源清洁、高效、合理的利用成为目前一个亟待解决的问题。其中,将这些含碳物质用于活性炭的制备将是一种减轻环境问题的有效途径,但是目前制备过程中的废气与粉尘污染及废液的处理急需很好解决。活性炭的传统制备方法主要有物理活化和化学活化。物理活化多采用两步法,首先前驱体在惰性气氛下高温(通常为400~900℃)下热解,除去其中可挥发成分及易分解成分,得到富碳固体热解物,然后利用气体(如水蒸气、CO2等)对第一步生成的热解物在高温(通常400—900℃)下活化得到活性炭。化学活化往往为一步活化过程,是在前驱材料中加入具有脱水作用的化学试剂(酸、强碱、盐等),在惰性气氛下高温(通常为450—900℃)炭化和活化的活性炭制备方法。两种方法相比,物理活化能耗高、活化速率低、产率偏低。另外,化学活化过程中使用大量化学试剂,不仅造成设备的腐蚀,还使后续处理工艺复杂 ...
【技术保护点】
一种低温制备碳材料联产肥料的方法,其特征在于:将碳源与活化剂按质量比例(0.1~20):1加入反应釜中,在25 ~ 350 ºC密闭系统中反应,反应后对产物进行过滤,所得滤饼为碳材料,所得滤液调pH或组成后用作肥料。
【技术特征摘要】
1.一种低温制备碳材料联产肥料的方法,其特征在于:将碳源与活化剂按质量比例(0.1~20):1加入反应釜中,在25~350ºC密闭系统中反应,反应后对产物进行过滤,所得滤饼为碳材料,所得滤液调pH或组成后用作肥料。2.根据权利要求1的描述,其特征在于:所述的反应釜中可以加入微生物。3.根据权利要求1的描述,其特征在于:所述的密闭系统指反应过程中反应体系与外界没有物质交换。4.根据权利要求3的描述,其特征在于:所述的滤液调pH或组成指通过稀释或添加肥料中所需的物质调滤液pH值或组成至满足肥料的需要。5.根据权利要求1的描述,其特征在于:所述的碳源指含碳物质,尤其指...
【专利技术属性】
技术研发人员:王贵欣,邹江东,许飞,闫康平,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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