山楂核制备活性炭工艺的优化

摘
要：利用废弃的山楂核为原料生产木质颗粒活性炭，并对活性炭生产过程中炭化、活化及精制步骤的工艺条件进行
了优化。实验结果表明在炭化过程中，采用２ｈ内缓慢升温至３００ｏＣ，并维持１ｈ，而后在３ｈ内升温至６００ｏＣ的炭化方式有利于保证炭化料的得率和强度；活化温度９００— ９５０ｏＣ，活化时间６ｈ为宜；精制过程中盐酸用量是炭质量的１０％为
第４７卷第２期
２０１３年３月
生物质化学工程
ＢｉｏｍａｓｓＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．４７Ｎｏ．２Ｍａｒ．２０１３
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－５８５４．２０１３．０２．００５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂａｎｄｏｎｅｄｈａｗｔｈｏｒｎｋｅｒｎｅｌｗａｓｕｔｉｌｉｚｅｄｏｒｆｐｒｏｄｕｃｉｎｇｗｏｏｄｙａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ａｃｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄｒｅｉｆｎｅ，ｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｉ．ｅ．，ｈｅａｔｉｎｇｔｏ３００℃ ｉｎ２ｈ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｋｅｐｔｏｒｆ１ｈ，ａｎｄｔｈｅｎｈｅａｔｉｎｇｔｏ６００℃ ｉｎ３ｈ，ｗａｓｂｅｎｅｉｆｃｉａｌｏｒｆｅｎｓｕｉｒｎｇｔｈｅｙｉｅｌｄｒａｔｅａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｃｒｂａｏｎｉｚｅｄｍａｔｅｉｒａｌｄｕｉｒｎｇｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｃｒｂａｏｎｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｈｅａｔｅｄａｔ９００ —９５０℃ ｆｏｒ６ｈ．ａｎｄ
中图分类号：ＴＱ３５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３— ５８５４（２０１３）０２— ００１９— ０４
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｒｅｐａｒｉｎｇＡｃｔｉｖａｔｅｄ
ＣａｒｂｏｎｆｒｏｍＨａｗｔｈｏｒｎＫｅｎｅｒｌ
ＧＯＮＧＪｉａｎ — ｐｉｎｇ，ＣＨＥＮＣｈａｏ，ＤＡＩＷｅｉ — ｄｉ，ＺＨＡＮＧＹａｎ－ｐｉｎｇ，ＤＥＮＧＸｉａｎ — ｌｕｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙｆｏＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔｓ，ＣＡＦ；ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＬａｂ．ｆｏｒＢｉｏｍａｓｓＣｈｅｉｃｍｌａＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ＫｅｙａｎｄＯｐｅｎ
宜。在优化条件下经过炭化和活化制成的活性炭碘值可达１１００ｍｇ／ｇ，亚甲基蓝吸附值可达１８０ｍｇ／ｇ，强度可达９４％，能够满足一般用户的需求。产品通过酸洗和漂洗之后可使铁盐的含量由０．２５％降至０．０２％，灰分由６％降至２％。关键词：山楂核；活性炭；炭化报告— — 生物质材料・
山楂核制备活性炭工艺的优化
龚建平，陈超，戴伟娣，张燕萍，邓先伦
（中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产
化学工程重点开放性实验室；江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏南京２１００４２）
Ｉａｂ．ｆｏＦｏｒｅｓｔＣｈｅｉｃｍｌａＥｎｉｇｎｅｅｉｒｎｇ，ＳＡＦ；ＫｅｙＩａｂ．ｏｆＢｉｏｍａｓｓＥｎｅｒｇｙｎｄａＭａｔｅｉｒｌａｓ，ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４２，Ｃｈｉｎａ）

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回归正交设计法求取制备活性炭的优化条件回归方程

回归正交设计法求取制备活性炭的优化条件回归方程
王问宇;刁铁军
【期刊名称】《河南化工》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】本文介绍了利用糠醛工厂水解废渣,以回归正交设计法制订实验方案,求取制备活性炭的优化条件回归方程。

、引言活性炭在工业上应用广泛,生产历史悠久。

但是,其生产的优化工艺条件大多仍靠经验或.单纯性正交试验进行调节。

在研究利
用糠醛工厂水解废渣生产活性炭的过程中,我们以回归的正交设计法制订实验方案。

【总页数】7页(P50-56)
【作者】王问宇;刁铁军
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ424.19
【相关文献】
1.济南房价影响因素研究及预测--基于灰色关联分析法、回归方程和多元线性回归分析的视角 [J], 褚昱辰;王书逸;初阳春;
2.两变量都有误差时直线回归方程求取方法新探 [J], 张卉
3.已知一个变量误差的两变量都有误差的一元回归方程求取方法 [J], 宋明顺;宋永顺
4.正交设计、回归方程在混凝土配合比设计中的应用 [J], 周绍宁
5.定量药物设计最佳回归方程计算中剔除样本的逐步回归迭代法 [J], 宋宝连;丁勇;黄大贶;吴国沛;张荣久;彭司勋
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活性炭的生产工艺资料

活性炭的生产工艺木质材料炭化过程发生什么变化？木材、木屑、树根、果核和果壳等木质材料的炭化，是把它放在炭化设备内加热，进行热分解。

在热解过程，发生一系列复杂化学反应，产生很多新生产物，木质材料发生了变化。

根据热分解过程的温度变化和生成产物的情况等特征，炭化过程大体上可分为如下四个阶段。

1. 干燥阶段这个阶段的温度在20—150摄氏度，热解速度非常缓慢，主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发，木质材料的化学组成几乎没有变化。

2. 预炭化阶段这个阶段的温度为50—275摄氏度，木质材料热分解反应比较明显，木质材料化学组成开始发生变化，其中不稳定的组分，如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。

以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升，所以又称为吸热分解阶段。

3. 炭化阶段这个阶段的温度为75—400摄氏度，在这个阶段中，木质材料急剧地进行热分解，生成大量分解产物。

生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油，生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少，而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。

这一阶段放出大量反应热，所以又称为放热反应阶段。

4. 煅烧阶段温度上升450—500摄氏度，这个阶段依靠外部供给热量进行木炭的煅烧，排出残留在木炭中的挥发性物质，提高木炭的固定碳含量。

这时生成液体产物已经很少。

应当指出，实际上这四个阶段的界限难以明确划分，由于炭化设备各个部位受热量不同，木质材料的导热系数又较小，因此，设备内木质材料所处的位置不同，甚至大块木材的内部和外部，也可能处于不同热解阶段。

炭化对原料的要求炭化的原料很多，薪材、森林采伐剩余物、森林抚育时消除的杂木、木材加工厂的剩余物，如木屑等都可以进行炭化。

除木屑为粒状，需采用特殊炭化炉炭化外，其他原料多以木段为主，都适合大多数炭化炉或炭窑炭化原料的要求。

炭化原料树种可分为三类：第一类为硬阔叶材，如水青冈、麻栎、苦槠、榆等；第二类为软阔叶材，如杨、柳、椴等；第三类为针叶材，如马尾松、南亚松、湿地松等。

响应面法优化废茶叶活性炭的干法制备工艺

响应面法优化废茶叶活性炭的干法制备工艺作者：张莉赵际沣蒋莉来源：《江苏理工学院学报》2018年第06期摘要：采用废茶叶为原料，氢氧化钠为化学活化剂，二者直接混合后研磨用马弗炉做热源，热解制备活性炭（AC）。

采用中心组合设计（central composite design， CCD）实验，运用响应面法（response surface method， RSM）优化工艺参数，考察活化温度、活化时间和炭碱比对活性炭碘值和产率的影响。

得出优化工艺参数为：活化温度455.2℃，活化时间71.1min，炭碱比5.30，该工艺条件下活性炭碘值和产率的实验结果和预测值分别为649.11mg/g、33.29%和682.69 mg/g、35%，二者基本相符，验证了模型的有效性。

关键词：废茶叶;活性炭; 氢氧化钠; 响应面法中图分类号：TQ424.1∶X705 文献标识码：A 文章编号：2095-7394（2018）06-0038-09中国是茶产业生产和消费上的世界第一大国。

[1]我国茶叶生产始终保持稳定增长，2016年中国茶叶总产量约为243万吨，比上年增长16万吨，增幅7%。

總产量中内销占62%，出口占12%，深加工4%，其余均为库存量。

自2014年起，茶叶消费市场就面临着产大于销的困境，同时，茶叶库存量仍在逐年增加[2]。

与此同时，在茶叶加工生产过程中，有大量的残次品作为废物而未加以充分利用，造成了资源的浪费。

因此，开辟废茶叶的二次利用以变废为宝同时寻求新的经济发展模式是目前一个重要课题。

活性炭是一种化学性质十分稳定的物质，具有高比表面积和丰富的表面官能团，是一种优质的吸附材料[3]，广泛应用于医药、化工、水处理和食品等行业。

但其主要由煤质、木质和石油焦等不可再生或昂贵资源热解、活化加工而成，原材料成本高昂。

废茶叶资源丰富、价格低廉并且富含纤维素等优点，是制备活性炭的理想前驱体[4-7]。

若对现有市场滞留的废茶叶进行回收制备高性能活性炭，取代传统活性炭，则可以节约珍贵的化石燃料资源，保护环境，增加森林固炭量，推动绿色可持续发展。

基于电化学特性优化芦苇基活性炭制备

基于电化学特性优化芦苇基活性炭制备传统的活性炭制备工艺存在着一些问题，例如成本较高、生产过程中产生大量废弃物、活性炭孔结构不规则等。

基于电化学特性优化芦苇基活性炭的制备方法成为了研究的热点之一。

本文将从电化学特性入手，探讨如何优化芦苇基活性炭的制备工艺，以期为活性炭的制备提供新的思路和方法。

芦苇基活性炭的制备需要选择合适的活化剂和处理工艺。

活化剂作为活性炭制备过程中的关键因素，直接影响着活性炭的孔结构和表面性质。

传统的活化剂如氢氧化钾、氢氧化钠等具有腐蚀性和毒性，会对环境和人体健康造成影响。

选择一种环保型的活化剂对于芦苇基活性炭的制备至关重要。

近年来，一些新型的活化剂如氨基酸、盐酸等被应用于活性炭制备中，具有非常好的活化效果且对环境友好。

通过对比实验，可以选择出适合芦苇基活性炭制备的环保型活化剂，并优化活化工艺，以提高活性炭的吸附性能和电化学性能。

对芦苇基活性炭的微观结构和表面性质进行调控。

芦苇基活性炭的微观结构主要包括比表面积、孔隙结构和表面官能团等，这些结构参数直接影响着活性炭的吸附性能和电化学特性。

通过对制备工艺进行优化，可以调控芦苇基活性炭的微观结构，使其具备更高的比表面积和更丰富的孔隙结构，从而提高其吸附性能和电化学性能。

可以通过表面改性的方法引入一定数量的官能团，增强其与污染物或者电极材料之间的相互作用，提高其在环境保护和能源存储中的应用性能。

结合电化学技术实现芦苇基活性炭的应用。

电化学技术是一种利用电化学方法研究物质的吸附、脱附、传输和转化过程的技术，具有实时性强、操作简便、效率高等特点。

利用电化学技术可以对芦苇基活性炭的吸附性能和电化学特性进行评价，进一步完善其制备工艺。

可以采用循环伏安法、充放电测试等方法对芦苇基活性炭进行表征，深入研究其在环境保护和能源存储领域的应用潜力。

结合电化学技术可以开发新型的活性炭/电极材料复合体系，提高活性炭的电催化性能，拓展其应用范围。

基于电化学特性优化芦苇基活性炭制备是一项具有重要意义的研究课题。

山楂核干馏液

山楂核干馏液概述：山楂核干馏液是一种由山楂核经过干馏制成的液体。

山楂核干馏液常见于传统中医药领域，并被广泛应用于食品、保健品以及医药制剂等领域。

本文将介绍山楂核干馏液的制备方法、药理作用以及应用领域等方面的内容。

一、制备方法山楂核干馏液的制备方法主要包括以下几个步骤：1. 原料准备：选用新鲜山楂核作为原料，将山楂核进行清洗，并去除杂质。

2. 干燥处理：将清洗后的山楂核进行干燥处理，以降低水分含量。

3. 破碎和粉碎：将干燥后的山楂核进行破碎和粉碎，以增加表面积。

4. 干馏提取：将粉碎后的山楂核放置于干馏器中，进行干馏提取。

通过调节温度和时间等参数，将山楂核中的有效成分提取出来。

5. 过滤和澄清：将提取得到的液体进行过滤和澄清处理，去除杂质和悬浮物。

6. 浓缩和净化：对过滤澄清的液体进行浓缩和净化处理，以增加有效成分的浓度。

7. 包装和贮存：将浓缩净化后的山楂核干馏液进行包装和贮存，保证产品的品质和稳定性。

二、药理作用山楂核干馏液具有多种药理作用，主要包括以下几个方面：1. 促进消化：山楂核干馏液富含有机酸和黄酮类物质，能够促进胃肠蠕动，增加消化液分泌，有助于消化食物，减轻胃肠不适。

2. 健胃养颜：山楂核干馏液中含有丰富的维生素C、维生素E等营养物质，具有抗氧化和美容功效，能够促进肌肤新陈代谢，保持肌肤健康。

3. 降脂减肥：山楂核干馏液中的黄酮类物质具有降低胆固醇和三酰甘油的作用，可用于辅助治疗高血脂和肥胖问题。

4. 凉血止血：山楂核干馏液中的山楂酸等成分具有清热凉血、止血散瘀的作用，可用于治疗出血性疾病和瘀血症状。

5. 改善心血管功能：山楂核干馏液中的活性成分能够降低血液黏稠度，增加冠状动脉血流量，改善心脑血管功能，对心脑血管疾病具有一定的辅助治疗作用。

三、应用领域山楂核干馏液具有广泛的应用领域，主要包括食品、保健品以及医药制剂等方面：1. 食品添加剂：山楂核干馏液可以作为食品添加剂，用于增加食品的口感和风味，如饮料、糕点、调味品等。

核桃壳磁性活性炭的制备及条件优化

ｃｈｌｏｒｉｄｅ．Ｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｗａｌｎｕｔｓｈｅｌｌｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ，ａｎｄ
ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｏｆｗａｌｎｕｔｓｈｅｌｌｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
叶、木屑等［２］。采用农业废弃物制备成比表面积大、
微孔结构发达的生物炭，将废弃物进行有效利用，解
决资源短缺问题［３］。生物炭表面富含羧基、酚羟基、
羰基等官能团，有大量的空隙结构，是一种良好的吸
∗四川省教育厅科研项目
（１７ＺＢ０４０２）；西昌市教育和科学技术项目
状态，失重率为２９１５％，其原因可能是活性炭中
Ｈ２Ｏ、ＣＯ２等被吸收蒸发；第２阶段为１５８４９～
４００１８ ℃ ，曲线缓慢上升，吸热缓慢进行，失重率为
３００６％，原因可能是水分、ＣＯ２等继续被吸收蒸发同
时核桃壳表面的不稳定组分（如木素、半纤维素、纤
第３６卷第３期
２０１８年３月
Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１８
环境工程
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
核桃壳磁性活性炭的制备及条件优化
∗
严云１杨公秀１李松２刘洪３
（１西昌学院资源与环境学院，四川西昌６１５０１３；２绵阳师范学院化学工程学院，四川绵阳６２１０００；

Box—Behnken设计—响应面法优化山楂的醇沉工艺

Box—Behnken设计—响应面法优化山楂的醇沉工艺目的：优化山楂的醇沉工艺，为含山楂制剂生产过程中的质量控制提供参考。

方法：通过Plackett-Burman设计考察搅拌速度、加醇速度、醇沉时间、加入乙醇体积分数、醇料比、醇沉前浓缩液密度和静置温度等工艺参数对山楂总黄酮保留率的影响，然后采用Box-Behnken响应面法对关键工艺参数进行优化，并进行验证试验。

结果：山楂醇沉关键工艺参数最优值为醇沉前浓缩液密度1.04 g/mL、醇料比2.86 ∶1（mL/g）、搅拌速度185 r/min。

经验证，最优工艺参数下山楂总黄酮平均保留率为89.74%（n=3），与预测值91.40%的相对误差为1.85%。

结论：运用Box-Behnken响应面法优化了山楂的醇沉工艺，该法简单、可行。

ABSTRACT OBJECTIVE：To optimize the ethanol precipitation technology of Crataegus pinnatifida and provide reference for the production process control of C. pinnatifida preparation. METHODS：Plackett-Burman design was used to investigate the effects of technology parameters on retention rate of total flavonoids of C. pinnatifida，such as stirring speed，flow speed of ethanol，ethanol precipitation time，ethanol volume fraction，ethanol-solid ratio，density of concentration liquid before ethanol precipitation and static temperature. Box-Behnken response surface methodology was used to optimize critical technology parameters，and validation test was also conducted. RESULTS：The optimal key parameters for ethanol precipitation technology of C. pinnatifida included density of concentration liquid before ethanol precipitation 1.04 g/mL，ethanol-solid ratio 2.86 ∶1（mL/g），stirring speed 185 r/min. After validation，under the optimal technology parameters，average retention rate of total flavonoids of C. pinnatifida was 89.74%（n=3），relative error of which to predicted value 91.40% was 1.85%. CONCLUSIONS：Box-Behnken response surface methodology optimize ethanol precipitation technology of C. pinnatifida. It is simple and feasible.KEYWORDS Crataegus pinnatifida；Ethanol precipitation technology；Total flavonoid；Plackett-Burman design；Box-Behnken response surface methodology山楂为蔷薇科山楂属植物山里红（Crataegus pinnatifida Bge var. major N.E.Br.）或山楂（Crataegus pinnatifida Bge.）的干燥成熟果实，味酸、甘，性微温，归脾、胃、肝经，具有消食健胃、行气散瘀之功效[1]。

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