本發(fā)明涉及一種生物復合吸附劑的制備方法，屬于煙草行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

增塑劑、多元醇等行業(yè)從2007年出臺了相關(guān)限制標準，要求加強對增塑劑、多元醇中微量較低濃度有機物的檢測和控制。該強制標準將增塑劑、多元醇中影響其質(zhì)量純度的殘留有機化合物和重金屬作為否定指標，國家機構(gòu)將定期抽檢。相關(guān)檢測標準大部分直接引用食品行業(yè)檢測標準方法，煙草行業(yè)將常用的濾棒增塑劑，即三醋酸甘油酯作為控制的典型代表之一。

根據(jù)對三醋酸甘油酯產(chǎn)品中殘留較低濃度的有機化合物研究發(fā)現(xiàn)，其主要來自于原料和生產(chǎn)工藝過程，三醋酸甘油酯是由丙三醇、乙酸，在酸性催化劑、脫水劑的作用下，加熱反應得到半成品，經(jīng)過脫色，脫酸，精制而成，常用帶水劑有苯，甲苯，乙酸乙酯等酯類，及環(huán)己烷，原料乙酸本身就含有甲酸，丙酸，乙醇，乙醛等，在100℃左右的溫度下反應，所以會有大量有機化合物殘留在半成品中，經(jīng)過蒸餾精制后，三乙酸甘油酯也可能存在影響其質(zhì)量安全的成分。

現(xiàn)有技術(shù)中多采用活性炭對三醋酸甘油酯中較低濃度的殘留有機物進行吸附，雖然活性炭具有良好的吸附洗提性，但是活性炭對有機物的吸附是一個表面過程，選擇性較差，容易飽和，而且，活性炭的微孔發(fā)達，以致于某些大分子化合物無法進入微孔，在實際應用時需要選用不同的活性炭品種，增加了成本，而單一活性炭對于目前洗提去除產(chǎn)品中殘留低濃度有機物的效果不是十分理想，無法滿足國家行業(yè)的標準要求。因此，亟需開發(fā)一種吸附性好的生物復合吸附劑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對目前活性炭對三醋酸甘油酯中較低濃度的殘留有機物吸附性差，容易飽和的問題，提供了一種生物復合吸附劑。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種生物復合吸附劑的制備方法，具體制備步驟為：

（1）將20～30g椰殼活性炭和100～200ml質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液混合后，于氮氣保護下，在900～1000℃活化2～3h得到活化后的活性炭；

（2）將活化后的活性炭和200～300ml質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液混合后浸泡2～3h后過濾，得到濾渣，將濾渣和80～100ml甲醇和120～150ml質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液混合后，得到混合液；

（3）將混合液置于燒杯中，并用紗布覆蓋燒杯口，放置20～25天后，離心分離，得到沉淀物，將沉淀物水洗，得到預處理活性炭；

（4）取3～4l乙二醇丁醚加入到蒸鍋中，并將預處理活性炭平鋪于蒸屜上，蒸煮50～60min得到負載極性物質(zhì)的活性炭；

（5）取5～8g細菌纖維素粉碎后，與80～100ml質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液混合30～40min后，再加入負載極性物質(zhì)的活性炭，混合2～3h后過濾，得到濾餅，將濾餅干燥，得到生物復合吸附劑。

步驟（3）中所述的離心分離的轉(zhuǎn)速為5000～6000r/min。

步驟（4）中所述的蒸屜上覆蓋有一層玻纖濾紙。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

本發(fā)明首先通過將活性炭用二氧化碳和水蒸氣進行活化，增加活性炭的比表面積，再用氯化鉀進行處理，減少活性炭對三醋酸甘油酯的吸附，再在甲醇和乙酸中發(fā)酵，用微生物對活性炭進行改性，使其吸附容量和孔徑增大，再用極性物質(zhì)進行蒸煮，增加活性炭的極性基團，最后用纖維素進行包覆增加吸附性能，利用細菌纖維表面的極性基團提高活性炭對有機物的吸附，本發(fā)明制備的吸附劑吸附容量大，不易飽和。

具體實施方式

首先稱取20～30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100～200ml質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40ml/min，升溫至900～1000℃活化2～3h，控制升溫速率為10～15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有200～300ml質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2～3h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80～100ml甲醇和120～150ml質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3～5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20～25天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5000～6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20～25min，收集沉淀物，并用水清洗2～3次，得到預處理活性炭；取3～4l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50～60min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取5～8g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎30～40min，收集粉碎物，并加入到盛有80～100ml質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30～40min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2～3h，過濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在80～90℃下干燥3～4h，即可得到生物復合吸附劑。

實例1

首先稱取20g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入100ml質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40ml/min，升溫至900℃活化2h，控制升溫速率為10℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有200ml質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入80ml甲醇和120ml質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合3min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置20天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20min，收集沉淀物，并用水清洗2次，得到預處理活性炭；取3l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮50min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取5g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎30min，收集粉碎物，并加入到盛有80ml質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡30min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2h，過濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在80℃下干燥3h，即可得到生物復合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:600，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于120℃下吸附1h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了93.8%，吸附劑可反復使用16次。

實例2

首先稱取30g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入200ml質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40ml/min，升溫至1000℃活化3h，控制升溫速率為15℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有300ml質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理3h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入100ml甲醇和150ml質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合5min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置25天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以6000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理25min，收集沉淀物，并用水清洗3次，得到預處理活性炭；取4l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮60min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取8g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎40min，收集粉碎物，并加入到盛有100ml質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡40min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡3h，過濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在90℃下干燥4h，即可得到生物復合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:700，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于125℃下吸附2h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了94.6%，吸附劑可反復使用19。

實例3

首先稱取25g椰殼活性炭加入到活化爐中，再加入150ml質(zhì)量分數(shù)為10%碳酸溶液，并向活化爐中通入氮氣，控制通入量為40ml/min，升溫至950℃活化3h，控制升溫速率為13℃，待活化結(jié)束，收集活化后的活性炭；將活化后的活性炭加入到盛有260ml質(zhì)量分數(shù)為30%氯化鉀溶液的燒杯中，浸泡處理2h后，過濾，收集濾渣，將濾渣置于燒杯中，再加入90ml甲醇和135ml質(zhì)量分數(shù)為38%醋酸溶液，攪拌混合4min后，用紗布覆蓋燒杯口，并將燒杯移入陰暗潮濕處放置23天，待燒杯中長滿菌絲后，將燒杯中的物料移入離心機中，以5500r/min的轉(zhuǎn)速離心處理23min，收集沉淀物，并用水清洗2次，得到預處理活性炭；取4l乙二醇丁醚，加入到蒸鍋中，再放入蒸屜，同時向蒸屜上覆蓋一層玻纖濾紙，并將上述預處理活性炭平鋪到玻纖濾紙上，再蓋上鍋蓋，并對蒸鍋大火加熱至沸騰，再用文火蒸煮55min，帶蒸煮結(jié)束，將負載極性物質(zhì)的活性炭取出；稱取6g細菌纖維素加入到粉碎機中粉碎35min，收集粉碎物，并加入到盛有90ml質(zhì)量分數(shù)為15%鹽酸溶液的燒杯中，浸泡35min后，再加入上述負載極性物質(zhì)的活性炭，攪拌浸泡2h，過濾，收集濾餅，并置于烘箱中，在85℃下干燥3h，即可得到生物復合吸附劑。

將本發(fā)明制備的生物復合吸附劑與三醋酸甘油酯半成品按質(zhì)量比1:800，攪拌混合后，移入集熱式磁力攪拌機中，于130℃下吸附2h，吸附結(jié)束，過濾，收集濾液，即可得到三醋酸甘油酯，濾渣回收利用。經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的吸附劑吸附效果好，對有機物的吸附量達到了95.26%，吸附劑可反復使用20次。