一種用松塔制備高效甲醛吸附劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用松塔制備高效甲醛吸附劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常利用吸附劑的吸附作用實(shí)現(xiàn)空氣中甲醛的凈化，凈化效果由吸附劑的性能決定。常用的吸附劑制備成本相對(duì)較高，再生困難，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究重點(diǎn)都集中在研發(fā)相對(duì)廉價(jià)、切實(shí)有效的新型材料，如各類生物材料。和活性炭吸附劑相比，雖然生物材料吸附量相對(duì)較小，但其取材容易、來(lái)源廣，林業(yè)廢料就是其中重要的原料之一。因此，生物材料在吸附應(yīng)用方面具有很好的開(kāi)拓前景。
[0003]我國(guó)作為林業(yè)大國(guó)，據(jù)第八次全國(guó)森林清查可知，全國(guó)森林面積為2.08億公頃，森林蓄積量為151.37億立方米，森林覆蓋率為21.63%，森林總量持續(xù)增長(zhǎng)，每天產(chǎn)生的林業(yè)廢料數(shù)量巨大。大部分的林業(yè)廢料通過(guò)直接燃燒或者隨意丟棄等方式處理，不僅造成資源浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。因此，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外專家通過(guò)對(duì)天然林業(yè)廢料進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，制備吸附劑，用以處理環(huán)境的污染物。已有相關(guān)的文獻(xiàn)表明，這類新型的吸附劑在環(huán)境治理時(shí)效果良好。根據(jù)目前已知文獻(xiàn)記載，現(xiàn)階段林業(yè)廢料多用于處理廢水中的重金屬，僅有少部分是用于凈化環(huán)境中的廢氣污染物。如楊磊、胡玉娟等以木竹制備活性炭，探討其甲醛吸附性能。而廖益強(qiáng)等則以木竹肩為原料炭化制備成脫臭劑，用以處理氨氣。
[0004]松樹(shù)作為松科植物的統(tǒng)稱，常綠喬木，稀為灌木，本屬約有80種，主要分布在北半球地區(qū)。中國(guó)是除北美以外擁有松樹(shù)種類最多的國(guó)家。在我國(guó)有22個(gè)種，10個(gè)變種，引入16種，幾乎遍布全國(guó)。據(jù)國(guó)家林業(yè)部1995年統(tǒng)計(jì)，其在我國(guó)國(guó)土綠化面積的占有率約60%，如紅松、馬尾松、云南松、油松、華山松、濕地松、火炬松等，均在造林更新上具有重要地位，具有巨大的應(yīng)用前景。
[0005]甲醛是室內(nèi)主要污染物之一，嚴(yán)重威脅人體的健康。松塔作為主要的林業(yè)廢料之一，目前尚未充分利用。研究表明，松塔等林業(yè)廢料由于其孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)物質(zhì)而具有優(yōu)異的吸附性能，同時(shí)其含有單寧和黃酮等多酚類物質(zhì)更是對(duì)健康有益。因此，本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝處理，在盡量減少能源消耗以及化學(xué)改性帶來(lái)的二次污染的基礎(chǔ)上，充分利用林業(yè)廢料松塔的吸附性能和藥理價(jià)值，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)甲醛凈化及廢棄物資源化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用松塔制備高效甲醛吸附劑的方法。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種用松塔制備高效甲醛吸附劑的方法，包括以下步驟:
1)將松塔破碎，得到松塔顆粒；
2)除去松塔顆粒中的雜質(zhì)，再放入干燥箱中充分干燥，得到干松塔顆粒；
3)取一部分干松塔顆粒加入炭化爐，炭化活化，得到炭化活化松塔顆粒；
4)將干松塔顆粒和炭化活化松塔顆?；旌暇鶆?，得到高效甲醛吸附劑。
[0008]步驟1)所述松塔為濕地松松塔、馬尾松松塔、油松松塔的混合物。
[0009]所述濕地松松塔、馬尾松松塔、油松松塔的質(zhì)量比為(2?5): (1?3): (1?3)。
[0010]步驟1)所述松塔顆粒的粒徑為3?25mm。
[0011]步驟2)中的干燥溫度為100?120°C，干燥時(shí)間為4?10小時(shí)。
[0012]步驟3)中的炭化活化溫度為300?600°C，炭化活化時(shí)間為1?3小時(shí)。
[0013]步驟4)所述干松塔顆粒、炭化活化松塔顆粒的質(zhì)量比為(1?3):(5?10)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的高效甲醛吸附劑吸附能力強(qiáng)、吸附速率快、效率高；
(2)本發(fā)明的高效甲醛吸附劑以林業(yè)廢棄物松塔為原料，松塔含有單寧和黃酮等多酚類有益物質(zhì)，充分利用了其天然的吸附性能和藥理價(jià)值，變廢為寶；
(3)本發(fā)明的高效甲醛吸附劑制備工藝簡(jiǎn)單，未使用化學(xué)藥品進(jìn)行改性，在保證產(chǎn)品優(yōu)異吸附性能的同時(shí)，不僅節(jié)約了生產(chǎn)成本，還避免了化學(xué)改性帶來(lái)的二次污染；
(4)本發(fā)明的高效甲醛吸附劑將烘干松塔和炭化活化松塔按一定比例混合，烘干松塔最大程度的保留了松塔的有益成分，可以充分發(fā)揮其藥理價(jià)值，經(jīng)炭化活化處理的松塔具有優(yōu)異的吸附性能，可以高效吸附甲醛等，同時(shí)其仍具有一定的藥理價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0015]一種用松塔制備高效甲醛吸附劑的方法，包括以下步驟:
1)將松塔破碎，得到松塔顆粒；
2)除去松塔顆粒中的雜質(zhì)，再放入干燥箱中充分干燥，得到干松塔顆粒；
3)取一部分干松塔顆粒加入炭化爐，炭化活化，得到炭化活化松塔顆粒；
4)將干松塔顆粒和炭化活化松塔顆?；旌暇鶆?，得到高效甲醛吸附劑。
[0016]優(yōu)選的，步驟1)所述松塔為濕地松松塔、馬尾松松塔、油松松塔的混合物。
[0017]優(yōu)選的，所述濕地松松塔、馬尾松松塔、油松松塔的質(zhì)量比為(2?5):(1?3):(1 ?3)0
[0018]優(yōu)選的，步驟1)所述松塔顆粒的粒徑為3?25mm。
[0019]優(yōu)選的，步驟2)中的干燥溫度為100?120°C，干燥時(shí)間為4?10小時(shí)。
[0020]優(yōu)選的，步驟3)中的炭化活化溫度為300?600°C，炭化活化時(shí)間為1?3小時(shí)。
[0021]優(yōu)選的，步驟4)所述干松塔顆粒、炭化活化松塔顆粒的質(zhì)量比為(1?3):(5?10)。
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1:
1)選取濕地松松塔、馬尾松松塔、油松松塔三種松塔粉碎至粒徑約3?25_，按重量比例2:1:1混合，得到松塔顆粒；
2)除去松塔顆粒中明顯的砂粒、石塊等雜質(zhì)，放入干燥箱中110°C干燥6小時(shí)后取出冷卻至室溫，得到干松塔顆粒；
3)取一部分干松塔顆粒加入炭化爐，400°C炭化活化1.5小時(shí)，自然冷卻至室溫，得炭化活化松塔顆粒；
4)將干松塔顆粒和炭化活化松塔顆粒按質(zhì)量比1:5混合均勻，得到高效甲醛吸附劑。
[0024]產(chǎn)品性能測(cè)試:根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(GB50325-2010)對(duì)測(cè)試艙的材料建造及運(yùn)行條件要求，采用96L (40cmX40cmX60cm)的環(huán)境測(cè)試箱進(jìn)行吸附試驗(yàn)，溫度為23±1°C，濕度為45.0±5%，吸附產(chǎn)品取量16g。
[0025]經(jīng)測(cè)定:在甲醛濃度為0.650±0.050mg/m3時(shí)，單位質(zhì)量的高效甲醛吸附劑在150分鐘內(nèi)甲醛吸附量可達(dá)3.42 ±0.50 μ g/g，將甲醛從初始濃度0.650 ±0.050mg/m3降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GBT18883-2002) 0.lmg/m3，用時(shí)約 62 分鐘；
在甲醛濃度為0.320±0.030mg/m3時(shí)，單位質(zhì)量的高效甲醛吸附劑在120分鐘內(nèi)甲醛吸附量可達(dá)1.62 ±0.52 μ g/g,將甲醛從初始濃度0.320 ±0.030mg/m3降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.lmg/m3，用時(shí)約40分鐘。
[0026]實(shí)施例2:
同實(shí)施例1的操作方法，將步驟3)的炭化活化條件改為:300°C炭化活化3小時(shí)。
[0027]經(jīng)測(cè)定:在甲醛濃度為0.658±0.066mg/m3時(shí)，單位質(zhì)量的高效甲醛吸附劑在150分鐘內(nèi)甲醛吸附量可達(dá)3.53 ±0.32 μ g/g，將甲醛從初始濃度0.658 ±0.066mg/m3降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.lmg/m3，用時(shí)約58分鐘；
在甲醛濃度為0.299±0.033mg/m3時(shí)，單位質(zhì)量的高效甲醛吸附劑在120分鐘內(nèi)甲醛吸附量可達(dá)1.55 ±0.62 μ g/g,將甲醛從初始濃度0.299 ±0.033mg/m3降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.lmg/m3，用時(shí)約36分鐘。
[0028]實(shí)施例3:
同實(shí)施例1的操作方法，將步驟3)的炭化活化條件改為:600°C活化炭化1小時(shí)。
[0029]經(jīng)測(cè)定:在甲醛濃度為0.710±0.050mg/m3時(shí)，單位質(zhì)量的高效甲醛吸附劑在150分鐘內(nèi)甲醛吸附量可達(dá)3.72 ±0.58 μ g/g，將甲醛從初始濃度0.710±0.050mg/m3降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.lmg/m3，用時(shí)約70分鐘；
在甲醛濃度為0.350±0.050mg/m3時(shí)，單位質(zhì)量的高效甲醛吸附劑在120分鐘內(nèi)甲醛吸附量可達(dá)1.78 ±0.39 μ g/g,將甲醛從初始濃度0.350 ±0.050mg/m3降低至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.lmg/m3，用時(shí)約45分鐘。
[0030]實(shí)施例4:
同實(shí)施例1的操作方法，將步驟1)中的濕地松松塔、馬尾松松塔、油松松塔的重量