專利名稱：一種紡織固體廢棄物的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬紡織纖維的處理領(lǐng)域，特別是涉及一種紡織固體廢棄物的處理方法。
技術(shù)背景隨著世界人口不斷增長(zhǎng)，社會(huì)不斷進(jìn)步，紡織品消費(fèi)量越來(lái)越大，而廢棄紡織品也越 來(lái)越多。我國(guó)有13億人口，人均年消費(fèi)4kg纖維，發(fā)達(dá)國(guó)家人均年消費(fèi)6-7kg纖維。如果 按廢棄10%-20%纖維用量計(jì)算，則我國(guó)每年廢棄的纖維總量達(dá)到5.2xl05t 1.04xl06t。紡 織固體廢棄物如果處置不當(dāng)，不但浪費(fèi)資源，必然會(huì)直接或間接污染空氣，對(duì)土壤、水體 造成嚴(yán)重污染，如它們的滲出液中所含有毒物質(zhì)滲入土壤后，會(huì)改變土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤 中微生物的活動(dòng)，妨礙植物根系生長(zhǎng)或在植物體內(nèi)積累。然而，我國(guó)是個(gè)資源匱乏的國(guó)家， 而紡織固體廢棄物又是一種資源。因此，對(duì)于如何資源化利用這些廢棄紡織品已成為迫在 眉睫的重要課題，備受關(guān)注。紡織品廢棄物的處理方法，目前有直接回收再利用、脫色回收利用、生物分解無(wú)害化、 化學(xué)法回收化學(xué)單體、焚化銷毀和填埋等。直接回收再利用的方法是比較簡(jiǎn)單成熟的處理 方法，然而這些再利用的廢棄紡織品最終還是會(huì)進(jìn)入到環(huán)境，對(duì)環(huán)境造成危害。化學(xué)脫色 法回收利用，易產(chǎn)生大量難降解的有機(jī)廢水，需要大量投資，深度處理利用過程產(chǎn)生的廢 水。紡織固體廢棄物在焚化銷毀時(shí)會(huì)造成二次污染，而且焚燒法投資成本高，資源利用率 很低。填埋法的缺點(diǎn)是占地多，易產(chǎn)生二次污染。生物分解無(wú)害化只能處理易生物降解的 紡織材料。目前還沒有人提出用熱解法對(duì)紡織固體廢棄物進(jìn)行處理，以達(dá)到減量化、無(wú)害 化和資源化目的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種紡織固體廢棄物的處理方法，處理方法簡(jiǎn)單， 所得活性炭性能良好，具有較高的比表面積，豐富的微孔孔徑，解決了紡織固體廢棄物的 資源化利用問題。本發(fā)明的一種紡織固體廢棄物的處理方法，包括(1) 將廢棄的紡織纖維洗滌，并自然風(fēng)干，置于10~40 wty。的氯化鋅溶液中浸漬 20~30h;(2) 將上述浸漬的紡織纖維放入通有惰性氣體保護(hù)氣的管式爐中，在400-900。C的碳 化并活化，升溫速率20~30°C/min，然后恒溫10-70min，繼續(xù)通惰性氣體，待管式爐內(nèi)的 溫度降至250'C以下，取出產(chǎn)物； (3)將活化產(chǎn)物放入io wty。的鹽酸中洗滌，再用蒸餾水漂洗至中性，烘干，得到活性炭。所述的步驟(i)中紡織纖維為天然或化學(xué)纖維。所述的步驟(i)中紡織纖維為麻纖維、棉纖維、腈綸纖維或氨綸纖維。所述的步驟(i)中氯化鋅溶液可循環(huán)利用。所述的步驟(2)中惰性氣體為氮?dú)?。所述的步驟(2)中升溫速率為25°C/min，恒溫時(shí)間10min。所述的步驟(3)中活性炭碘吸附值為800~1300mg/g，比表面積為925.45~1301.29m2/g， 孔容為0.443~0.665 cm3/g，平均孔徑為2.52nm。本發(fā)明將紡織固體廢棄物在惰性氣體的保護(hù)下通過熱解，采用一步活化法即碳化及活 化同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)脫氫露出碳骨架，用氯化鋅作為活化劑，浸漬樣品的主要作用是在碳化 和活化過程中，加速纖維脫水和脫氫，并且在活化階段有利于孔隙的形成；通過對(duì)紡織固 體廢棄纖維的處理將其變廢為寶，制備得到性能較好的活性炭，為活性炭的制備提供了新 的原料，也為紡織固體廢棄物提供了一個(gè)無(wú)害化與資源化的處理方法。 有益效果(1) 本發(fā)明處理方法簡(jiǎn)單，所得活性炭性能良好，具有較高的比表面積，豐富的微 孔孔徑；(2) 實(shí)現(xiàn)了對(duì)紡織固體廢棄物的無(wú)害化、減量化、資源化處理，也為活性炭的制備 提供了新的原材料。


圖l是本發(fā)明的工藝流程。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例l將洗滌后的廢棄麻纖維用10wty。的氯化鋅浸漬24h，然后再將浸漬后的樣品放入通有 氮?dú)獗Ｗo(hù)的管式爐中，以25tVmin的速率升溫到達(dá)60(TC后，恒溫10min，終止恒溫，繼 續(xù)通氮?dú)猓焦苁綘t內(nèi)的溫度降至25(TC以下后，取出樣品。再將取出的樣品用10%的
鹽酸洗滌，最后漂洗至中性后烘干。最后得到的活性炭碘吸附值為841mg/g。 將實(shí)施例1的樣品進(jìn)行比表面積及孔隙分布的測(cè)試最后得到用廢棄的麻纖維制得的活性炭 比表面積為925.45m2/g，孔容為0.443cm3/g,平均孔徑為2.24nm。實(shí)施例2將洗滌后的廢棄麻纖維用20wt。/。的氯化鋅浸漬24h，然后再將浸漬后的樣品放入通有 氮?dú)獗Ｗo(hù)的管式爐中，以25'C/min的速率升溫到達(dá)75(TC后，恒溫10min,終止恒溫，繼 續(xù)通氮?dú)?，待到管式爐內(nèi)的溫度降至25(TC以下后，取出樣品。再將取出的樣品用10%的 鹽酸洗滌，最后漂洗至中性后烘干。最后得到的活性炭碘吸附值為920mg/g。將實(shí)施例2的樣品進(jìn)行比表面積及孔隙分布的測(cè)試最后得到用廢棄的麻纖維制得的活 性炭比表面積為1198.37 m2/g，孔容為0.583cm3/g，平均孔徑為2.45nm。實(shí)施例3將洗滌后的廢棄麻纖維用40wtQ/。的氯化鋅浸漬24h，然后再將浸漬后的樣品放入通有 氮?dú)獗Ｗo(hù)的管式爐中，以25'C/min的速率升溫到達(dá)900'C后，恒溫10min，終止恒溫后繼 續(xù)通氮?dú)?，待到管式爐內(nèi)的溫度降至25(TC以下后，取出樣品。再將取出的樣品用10%的 鹽酸洗滌，最后漂洗至中性后烘干。最后得到的活性炭碘吸附值為1270mg/g。將實(shí)施例3的樣品進(jìn)行比表面積及孔隙分布的測(cè)試最后得到用廢棄的麻纖維制得的活 性炭比表面積為1301.29m2/g,孔容為0.665 cm3/g，平均孔徑為2.52nm。
權(quán)利要求
1. 一種紡織固體廢棄物的處理方法，包括(1)將廢棄的紡織纖維洗滌，自然風(fēng)干，置于10～40wt％的氯化鋅溶液中浸漬20～30h；(2)將上述浸漬的紡織纖維放入通有惰性氣體保護(hù)氣的管式爐中，在400-900℃的碳化并活化，升溫速率20～30℃/min，然后恒溫10-70min，繼續(xù)通惰性氣體，待管式爐內(nèi)的溫度降至250℃以下，取出活化產(chǎn)物；(3)將活化產(chǎn)物放入10wt％的鹽酸中洗滌，再用蒸餾水漂洗至中性，烘干，得到活性炭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織固體廢棄物的處理方法，其特征在于所述的步驟(1)中 紡織纖維為天然或化學(xué)纖維。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡織固體廢棄物的處理方法，其特征在于所述的紡織纖維為 麻纖維、棉纖維、腈綸纖維或氨綸纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織固體廢棄物的處理方法，其特征在于所述的步驟(2)中 惰性氣體為氮?dú)狻?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織固體廢棄物的處理方法，其特征在于所述的步驟(2)中升溫速率為25°C/min，恒溫時(shí)間10min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織固體廢棄物的處理方法，其特征在于所述的步驟(3)中 活性炭碘吸附值為800~1300 mg/g，比表面積為925.45-1301.29m2/g，孔容為0.443-0.665 cm3/g，平均孔徑為2.52nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紡織固體廢棄物的處理方法，包括(1)將廢棄的紡織纖維洗滌，自然風(fēng)干，置于10～40wt％的氯化鋅溶液中浸漬；(2)將上述浸漬的紡織纖維放入通有氮?dú)獗Ｗo(hù)氣的管式爐中，在400-800℃的碳化并活化，升溫速率20～30℃/min，然后恒溫10-70min，繼續(xù)通氮?dú)?，待管式爐內(nèi)的溫度降至250℃以下，取出活化產(chǎn)物；(3)將活化產(chǎn)物放入10wt％的鹽酸中洗滌，再用蒸餾水漂洗至中性，烘干，得到活性炭。本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的化學(xué)活化法，將廢棄的纖維制成性能良好的活性炭，為紡織固體廢棄纖維找到了資源化的處理途徑，也為活性炭的制備提供了新的原料。
文檔編號(hào)C01B31/00GK101397135SQ200810200830
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者曉 劉, 娜 李, 李登新, 江旭佳 申請(qǐng)人:東華大學(xué)