一種山核桃皮生物炭的有機酸催化水熱制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種山核桃皮生物炭的有機酸催化制備方法，包括以下步驟：將山核桃皮與酸液在水熱釜中直接混合，加熱進行酸催化水熱炭化反應(yīng)，所述山核桃皮原料與酸液的固液比為1kg：6L～1Kg：14L；反應(yīng)終止后，冷卻產(chǎn)物，過濾分離，固相產(chǎn)物經(jīng)漂洗、干燥后得到山核桃皮生物炭。本發(fā)明以山核桃果實廢棄物山核桃皮作為制備生物炭的原料，以有機酸為催化劑，通過酸催化水熱炭化反應(yīng)制備生物炭，提供了一種新的山核桃皮的利用方式，提高了山核桃的綜合利用率，且制備流程短、反應(yīng)溫和、能耗小、成本低，具有良好的經(jīng)濟效益。
【專利說明】
一種山核桃皮生物炭的有機酸催化水熱制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物炭制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種山核桃皮生物炭的催化制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物炭是生物質(zhì)在缺氧、高溫條件下轉(zhuǎn)化而成的穩(wěn)定難溶的芳香化富碳固態(tài)物質(zhì)，將廢棄生物質(zhì)中的碳元素轉(zhuǎn)化成生物炭被認為是一種廢棄生物質(zhì)資源化和有效固碳的方法。且生物炭既是高品質(zhì)能源，又能作為土壤改良劑、肥料緩釋載體、吸附劑等功能性材料使用。
[0003]水熱炭化法是指將生物質(zhì)在130?350°C的密閉水溶液中經(jīng)脫水、脫羧等復(fù)雜反應(yīng)炭化成生物炭的方法。該法以水溶液為介質(zhì)，因此可直接處理含水量高的原料，并有助于含氧、含氮官能團的保留，且反應(yīng)條件溫和，工藝流程短，是一種簡單、高效的制炭途徑。催化水熱炭化是指在水熱炭化過程中采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M行催化，該法不僅能進一步緩和反應(yīng)條件、提高制炭效率，還能通過選擇不同的催化劑定向改善生物炭產(chǎn)品理化性能，強化產(chǎn)品的功能性，提高附加值。有機酸價廉、易得、使用安全，可催化炭化過程，還能活化造孔，增加生物炭的多孔性，并能改變炭表面官能團，從而改善產(chǎn)品理化性能，是功能性生物炭制備的優(yōu)良催化劑。
[0004]山核桃的果實營養(yǎng)價值高、風(fēng)味口感獨特，是一種廣受歡迎的高檔堅果。然而每加工出I噸山核桃，就會產(chǎn)生3-4噸山核桃外皮，山核桃外皮由于難以利用，大多被隨意堆放在林間，造成了極大的資源浪費。且山核桃皮堿性較強，不易腐爛，廢棄于林間容易造成土壤結(jié)構(gòu)的破壞從而影響作物生長，倒入河中則造成河道堵塞、河水污染。制炭是山核桃皮的主要利用途徑之一，且山核桃皮含水量大，非常適宜采用水熱法進行炭化。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種山核桃皮生物炭的有機酸催化水熱制備方法，工藝流程短，提高了山核桃皮的循環(huán)利用率和產(chǎn)品附加值，具有良好的經(jīng)濟效益，并有利于環(huán)境的保護。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的山核桃皮生物炭的有機酸催化水熱制備方法包括以下步驟:
將山核桃皮與酸液在水熱釜中直接混合，加熱進行酸催化水熱炭化反應(yīng)，所述山核桃皮原料與酸液的固液比為I kg: 6L?IKg: 14L;
反應(yīng)終止后，冷卻產(chǎn)物，過濾分離，固相產(chǎn)物經(jīng)漂洗、干燥后得到山核桃皮生物炭。
[0008]優(yōu)選的，所述酸催化水熱炭化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為160°C?200 °C。
[0009]優(yōu)選的，所述的酸催化水熱炭化反應(yīng)的反應(yīng)時間為3h?7 ho
[0010]優(yōu)選的，所述酸液中的酸為有機酸甲酸、乙酸、檸檬酸或馬來酸中的一種或幾種。[00??] 優(yōu)選的，所述的酸液濃度為3 wt%?10 wt%0
[0012]優(yōu)選的，冷卻產(chǎn)物時產(chǎn)物冷卻溫度為80 °C以下。
[0013]優(yōu)選的，過濾分離得含水率為30 wt%?50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物。
[0014]優(yōu)選的，所述過濾分離采用板框壓濾進行。
[0015]優(yōu)選的，漂洗過程包括將固態(tài)產(chǎn)物漂洗至洗液呈中性。
[0016]進一步的，干燥步驟包括將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干。
[0017]優(yōu)選的，所述山核桃皮生物炭的含水率在15%以下。
[0018]本發(fā)明提供了一種山核桃皮生物炭的有機酸催化水熱制備方法，包括:將山核桃皮與酸液在水熱爸中直接混合，加熱進行酸催化水熱炭化反應(yīng)，反應(yīng)終止后，冷卻產(chǎn)物，過濾分離，固相產(chǎn)物經(jīng)漂洗、干燥后得到山核桃皮生物炭。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過催化水熱炭化將山核桃皮原料轉(zhuǎn)變?yōu)樯锾?，提供了一種新的山核桃皮循環(huán)利用方法，提高了山核桃皮的附加值，且有利于碳素固定和減少污染物的排放，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益良好。另夕卜，本發(fā)明中山核桃皮原料無需經(jīng)過預(yù)處理，催化水熱反應(yīng)條件溫和、制炭效率高、能耗小、工藝簡單、成本低;且能獲得理化性質(zhì)優(yōu)良的功能性生物炭產(chǎn)品，可用作土壤改良劑和水體環(huán)境修復(fù)劑，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例1制備山核桃皮生物炭的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行詳細說明。但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0021]本發(fā)明提供了一種山核桃皮生物炭的催化制備方法，包括以下步驟:
將山核桃皮與酸液在水熱釜直接混合，加熱進行酸催化水熱炭化反應(yīng)，所述山核桃皮原料與酸液的固液比為Ikg: 6L?IKg: 14L；反應(yīng)終止后，冷卻產(chǎn)物，過濾分離，固相產(chǎn)物經(jīng)漂洗、干燥后得到山核桃皮生物炭。
[0022]在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明實現(xiàn)了山核桃皮的綜合利用，固碳減排，提高了附加值，且能得到性能優(yōu)良的可用于環(huán)境改良與修復(fù)的產(chǎn)品，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
[0023]作為優(yōu)選方案，將質(zhì)量、體積比為lkg:6L?IKg:14L的山核桃皮原料與酸液在水熱釜中直接混合后加熱進行酸催化水熱炭化反應(yīng)，具體為:將山核桃皮與酸液在水熱釜中直接混合，密閉水熱釜后加熱。所述酸催化水熱炭化反應(yīng)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為160 °C?200 °C，更優(yōu)選為180 °C?200 °C;所述的酸催化水熱炭化反應(yīng)的反應(yīng)時間優(yōu)選為3 h?7 h，更優(yōu)選為3 h?5 h;所述的酸為有機酸，優(yōu)選為甲酸、乙酸、檸檬酸、馬來酸，更優(yōu)選為甲酸或乙酸；所述的有機酸濃度優(yōu)選為3 wt %?10 wt %，更優(yōu)選為5 wt %?10 wt %。
[0024]本發(fā)明采用催化水熱炭化技術(shù)制備山核桃皮生物炭，工藝流程短、反應(yīng)溫和、制炭效率高，能有效拓展山核桃皮利用的新途徑，并制備理化性質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，對于山核桃皮的綜合利用和提高產(chǎn)品附加值具有重要的意義。
[0025]作為優(yōu)選方案，冷卻水熱反應(yīng)釜至80°C以下，之后采用板框壓濾進行過濾分離，過濾分離優(yōu)選得含水率為30 wt%?50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物。
[0026]作為優(yōu)選方案，漂洗固態(tài)產(chǎn)物至洗液呈中性。
[0027]作為優(yōu)選方案，干燥優(yōu)選為將上述固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得到山核桃皮生物炭的含水率在15 %以下。
[0028]從以上方案可以看出，本發(fā)明以山核桃皮為原料，直接與酸液在水熱釜中混合，經(jīng)催化水熱炭化形成山核桃皮生物炭產(chǎn)品。該方法實現(xiàn)了資源的綜合利用，有助于固碳減排，具有良好的生態(tài)效益;此外，該法提高了山核桃皮的利用率和附加值，獲得了性能優(yōu)良的功能性生物炭產(chǎn)品，工藝流程短、能耗小、成本低，具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
[0029]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進行詳細說明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0030]實施例1:
如圖1所示，山核桃皮生物炭按照如下步驟制備:
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與10 ￥七％的乙酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg:6L，反應(yīng)溫度200 °C，反應(yīng)時間3 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0031]實施例2:
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與10 ￥七％的甲酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg:6L，反應(yīng)溫度180 °C，反應(yīng)時間3 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0032]實施例3:
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與10 ￥七％的檸檬酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比Ikg: 8L，反應(yīng)溫度200 °C，反應(yīng)時間7 h;
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0033]實施例4
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與10 ￥七％的馬來酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比Ikg: 8L，反應(yīng)溫度180 °C，反應(yīng)時間5 h;
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0034]實施例5
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與5 wt%的乙酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比Ikg:1OL，反應(yīng)溫度180 °C，反應(yīng)時間5 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0035]實施例6
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與5被%的甲酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比Ikg:1OL，反應(yīng)溫度160 °C，反應(yīng)時間7 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0036]實施例7
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與5 wt%的檸檬酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 12L，反應(yīng)溫度180 °C，反應(yīng)時間5 h;
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0037]實施例8
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與5 wt%的馬來酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 12L，反應(yīng)溫度200 °C，反應(yīng)時間3 h;
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0038]實施例9
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與3 wt%的乙酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 14L，反應(yīng)溫度200 °C，反應(yīng)時間7 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0039]實施例10
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與3被%的甲酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 14L，反應(yīng)溫度200 °C，反應(yīng)時間5 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0040]實施例11
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與3 wt%的檸檬酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 11L，反應(yīng)溫度160 °C，反應(yīng)時間3 h;
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性； 步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0041 ] 實施例12
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與5 wt%的馬來酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 13L，反應(yīng)溫度160 °C，反應(yīng)時間7 h;
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0042]實施例13
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與10 ￥七％的乙酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg:9L，反應(yīng)溫度160 °C，反應(yīng)時間5 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0043]實施例14
步驟一、山核桃皮的回收:回收山核桃加工過程中產(chǎn)生的山核桃皮；
步驟二、山核桃皮原料的催化水熱炭化:將山核桃皮與5被%的甲酸溶液在水熱釜中混合，確保密閉后加熱進行催化水熱炭化反應(yīng)，山核桃皮與酸液的固液比lkg: 7L，反應(yīng)溫度200 °C，反應(yīng)時間3 h；
步驟三、固、液相產(chǎn)物的過濾分離:催化水熱炭化結(jié)束后，停止加熱，冷卻水熱釜至低于80 °C，開釜導(dǎo)出混合物，過濾得含水率為30 wt%-50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物；
步驟四、固態(tài)產(chǎn)物的漂洗:以水漂洗固態(tài)產(chǎn)物表面至漂洗液為中性；
步驟五、固態(tài)產(chǎn)物的干燥:將固態(tài)產(chǎn)物置于干燥通風(fēng)處風(fēng)干，得含水率低于15 %的固態(tài)山核桃皮生物炭產(chǎn)品。
[0044]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種山核桃皮生物炭的有機酸催化水熱制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 將山核桃皮與酸液在水熱釜中直接混合，加熱進行酸催化水熱炭化反應(yīng)，所述山核桃皮原料與酸液的固液比為I kg: 6L?IKg: 14L; 反應(yīng)終止后，冷卻產(chǎn)物，過濾分離，固相產(chǎn)物經(jīng)漂洗、干燥后得到山核桃皮生物炭。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酸催化水熱炭化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為160 0C?200 0C03.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的酸催化水熱炭化反應(yīng)的反應(yīng)時間為3 h?7 ho4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酸液中的酸為有機酸甲酸、乙酸、檸檬酸或馬來酸中的一種或幾種。5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的酸液濃度為3wt%?1 wt%。6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，冷卻產(chǎn)物時產(chǎn)物冷卻溫度為80°C以下。7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，過濾分離得含水率為30wt%?50 wt%的固態(tài)產(chǎn)物。8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述過濾分離采用板框壓濾進行。9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，漂洗過程包括將固態(tài)產(chǎn)物漂洗至洗液呈中性。10.如權(quán)利要求1-9任一項所述的制備方法，其特征在于，所述山核桃皮生物炭的含水率在15 %以下。
【文檔編號】C10B53/00GK105936831SQ201610013599
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年1月11日
【發(fā)明人】李音, 張敏, 單勝道, 楊瑞芹, 蓋希坤, 王陽, 戴愷晨, 梁偉
【申請人】浙江科技學(xué)院