核桃殼的深加工利用匯總
公司名稱：鞏義市大千凈化材料有限公司 作者：Admin 發(fā)布時間：2021/10/14 19:47:20
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每100g核桃殼中含灰分0.663g、水分9.05g、苯醇抽出物3.71g、木質(zhì)素38.05g、纖維素30.88g、半纖維素27.26g。過去核桃作為干果銷售，其果殼難以回收利用，而現(xiàn)在許多核桃被深加工利用，所產(chǎn)生的大量集中的核桃殼卻被丟棄或焚燒，造成資源的極大浪費(fèi)。因此，加強(qiáng)對核桃殼的綜合利用，避免核桃殼資源的浪費(fèi)，生產(chǎn)附加值高的產(chǎn)品，不僅可以有效地處理固體廢棄物，而且能夠變廢為寶，提高經(jīng)濟(jì)收入。
1.制造活性炭
由于核桃殼的化學(xué)成分多為含碳物質(zhì)，而活性炭是一種具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積和優(yōu)良的吸附性能的含碳物質(zhì)。自來水廠、污水處理廠、純凈水廠、制藥廠、化工廠、食品廠、檸檬酸廠、淀粉廠、溶劑廠、維尼綸廠、燃料廠、飯店、家庭等均需要用優(yōu)質(zhì)活性炭來完成各自產(chǎn)品的過濾、吸附、分離或脫色等工藝過程。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對活性炭的需求越來越大，活性炭的發(fā)展及市場前景非常廣闊。以山核桃殼為原料，采用水蒸氣活化法制備不定型顆?；钚蕴?。試驗結(jié)果表明，活性炭的綜合得率為12%-16%。所制活性炭如以亞甲藍(lán)脫色力為主要目標(biāo)，最佳活化溫度為850℃～950℃、最佳活化時間為3h-4h；如以碘吸附值為主要目標(biāo)，最佳活化溫度為950℃、最佳活化時間為3h。以山核桃殼為原料，采用磷酸活化法制備不定型顆?；钚蕴浚浠咎匦詾榛曳?.01%、碘吸附值1038.2mg/g、亞甲藍(lán)脫色力9.0mg/0.1g、硫化物微量、鐵含量低于0.05mg、氯含量低于0.10mg/g、酸溶物1.14%、充填密度0.395、強(qiáng)度78.7%。分析孔隙結(jié)構(gòu)顯示，比表面積1674.22mZ/g、總孔容積0.91mm/g、微孔容積0.26mm3/g、優(yōu)勢孔徑21%。將核桃殼木炭粉碎至小于160目，加入黏結(jié)劑混合均勻后擠條成型、干燥，置于電熱轉(zhuǎn)爐中在氮?dú)獗Ｗo(hù)下炭化，加熱條件為升溫速率10℃/min、終溫800℃恒溫時間30min，冷卻后得到產(chǎn)品碳分子篩。試驗結(jié)果表明，煤焦油黏結(jié)劑中加少量造紙漿廢液或聚乙烯醇，有助于改善分子篩空分性能，并能減少顆粒表面含塵量。
將核桃殼在不同溫度下進(jìn)行炭化，研究炭化溫度對產(chǎn)物產(chǎn)率和性能的影響。試驗結(jié)果表明，炭化是有效利用核桃殼的重要途徑之一，各炭化產(chǎn)物質(zhì)量得率分別為木炭25%-30%、木醋液28%-35%、木焦油6%-15%、煤氣25%-35%；木炭低灰且孔隙發(fā)達(dá)，500℃木炭具有最大比表面積，700℃木炭具有最佳空分性能，因此木炭可作為制備活性炭或碳分子篩的前驅(qū)體，木醋液、木焦油經(jīng)進(jìn)一步加工可制得多種化工產(chǎn)品，煤氣熱值高，適于作為民用煤氣。
2.提取棕色素
隨著人們生活水平的不斷提高和環(huán)保意識的增強(qiáng)，對食用色素的選擇有了新的趨向。合成色素雖然色澤鮮艷，制備和使用比較便捷，但可能具有毒副作用，因此對天然色素的需求越來越迫切。就天然色素而言，一般取自植物、動物組織中，不僅種類繁多，色澤自然，而且多具有藥理、保健和營養(yǎng)作用，因此受到了人們的普遍歡迎。取一定量過30目篩且干燥的核桃殼粉末，置于125mL圓底燒瓶中，加入50%乙醇60mL，控制溫度為80℃，水浴加熱回流5h，冷卻至室溫后過濾，將紅棕色濾液減壓濃縮后得棕色固體產(chǎn)物，用一定量的石油醚洗滌3次-5次后，真空干燥，最后制得粉狀核桃殼棕色素。該色素帶有淡淡的香味，并且具有良好的耐熱性和抗氧化性，可用于食品加工業(yè)，提取后的殘渣仍可用于活性炭的生產(chǎn)，因而可提高核桃殼的利用率。
3.生產(chǎn)抗氧化劑
在儲存油脂及含油食品的過程中，油脂中的不飽和脂肪酸極易被氧化，造成食品色澤風(fēng)味及質(zhì)地發(fā)生改變，以至損害消費(fèi)者的身體健康。試驗結(jié)果表明，核桃殼提取物可有效地抑制亞油酸的脂質(zhì)氧化，其中以正己烷和乙酸己酯提取物的抑制效果為好，可與同濃度的茶多酚相媲美。
4.制作抗聚劑
目前我國氯丁橡膠生產(chǎn)使用的抗聚劑是由木材干餾提取的木焦油加工而成的。生產(chǎn)1t抗聚劑需要275m的木材，在森林資源短缺的情況下，利用新的木材替代品有著重要的意義，這不僅節(jié)約森林資源，而且能保證抗聚劑的原料來源，保持良好的生態(tài)環(huán)境。提取山核桃焦油，并經(jīng)過濾除去雜質(zhì)、真空蒸餾、冷凝等工藝，可以生產(chǎn)抗聚劑，該產(chǎn)品的各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。核桃殼焦油抗聚劑和木焦油抗聚劑在氯丁橡膠中的作用相同。山核桃殼用于干餾生產(chǎn)，山核桃殼炭生產(chǎn)不定型顆?；钚蕴浚颂覛そ褂图庸た咕蹌?，滿足合成橡膠工業(yè)生產(chǎn)的需要。
5.作為過濾器中的濾料
核桃殼濾料具有親水疏油性能，處理含油污水后容易洗滌再生，特別是處理含油量低于100mg/L的污水，效果良好，因此已廣泛應(yīng)用于油田含油污水的處理。核桃殼濾料也被稱為果殼濾料，核桃殼過濾器已成為污水處理中的主要過濾設(shè)備。試驗結(jié)果表明，核桃殼過濾器截污能力為34.8kg/m，反沖洗周期為15h；壓力差在0.1MPa為正常值，0.15MPa為反沖洗控制值；采用5mg/L濾料清洗劑進(jìn)行反沖洗，反沖洗強(qiáng)度為9.1L/m.s，歷時20min，過濾出水油含量可以穩(wěn)定在10mg/L以下，懸浮物含量穩(wěn)定在20mg/L以下，加入清洗劑清洗，效果比不加清洗劑明顯。
6.作為堵漏材料
提高堵漏成功率是降低井漏損失的唯一途徑，而正確選擇堵漏材料及其在堵液中的濃度、復(fù)配比，是提高堵漏成功率的重要技術(shù)措施。研究結(jié)果表明，輕度漏井采用核桃殼粉、單封劑和超細(xì)碳酸鈣堵漏，效果良好。在現(xiàn)場堵漏中，均使用了核桃殼粉，能滿足各種井堵漏、防漏的需求。
7.加工有機(jī)稀釋肥
在氧化劑的參與和一定溫度條件下，木質(zhì)素可以與氨水發(fā)生反應(yīng)形成氨化木質(zhì)素，其含氨量達(dá)到8%-24%。這種氨化木質(zhì)素可以作為有機(jī)稀釋肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。將核桃殼粉碎、干燥后過60目篩加入反應(yīng)釜中，再加入一定量的氨水，通人氧氣或加入過氧化氫和蒸餾水，開動攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)速300r/min）同時升溫，達(dá)到規(guī)定溫度后保持一定時間，產(chǎn)物經(jīng)釜內(nèi)壓力壓出，經(jīng)濃縮、干燥后測定總氨含量。天然木質(zhì)素材料（核桃殼）在氧氣和過氧化氫作氧化劑時可以與氨水發(fā)生反應(yīng)，含氮量可達(dá)4.5%-6.8%；天然木質(zhì)素材料與工業(yè)木質(zhì)素相比，反應(yīng)較為劇烈，氮化產(chǎn)物含氮量低;用過氧化氫作氧化劑比用氧氣作氧化劑氮化效率高。
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