本发明涉及环保技术、活性炭加工，尤其涉及一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法。
背景技术：
1、植物基物理法柱状活性炭一般多采用椰壳和竹基原料；其中，椰壳原料性能最优，但价格较高；竹基原料由于其钾含量高，而钾含量直接影响物理法柱状活性炭的着火点，使其着火点为320-350℃。而木质原料由于其原料特点，制备的物理法柱状活性炭强度低、比重轻，无法使用。
2、由于棕榈壳被归类为棕榈果加工链中的副产品，其产量巨大，且加工过程中的主要的目标产品是粗棕榈油和棕榈油。由于棕榈壳本身价值不高，长期以来，在棕榈果加工链中一直被作为废弃物遗弃，部分棕榈仁壳仅作为动力煤的替代能源。由于棕榈壳种类多，壳壁厚薄不均，棕榈果在制作棕榈油过程，需加入大量白灰，该白灰大部分附着在棕榈壳上，若未经处理直接制备柱状活性炭会降低产品强度，同时使其灰分过高。目前市面上暂无棕榈壳制物理法柱状活性炭的成功案例。而本发明可成功地将棕榈壳制成物理法柱状活性炭，其四氯化碳吸附率≥60％，强度≥97％，着火点＞400℃。
3、除此之外，目前市面上的物理法柱状活性炭所用的粘结剂多为煤焦油和煤沥青，其为不可再生资源。而竹、木、果壳等生物质原料在炭化过程会产生大量的植物焦油，该焦油气味重、未被大量使用，因此造成了资源严重过剩的情况，如能够对其加以利用，那将是一种很好的可再生资源。但植物焦油粘度低，直接作为柱状活性炭粘结剂，所制备的柱状活性炭强度低，市面上很少利用植物焦油为粘结剂的物理法柱状活性炭产品。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种实施可靠、原料来源广、对环境友好且产品性能佳的高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法。
2、为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
3、一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其包括：
4、将棕榈壳原料筛分后，将其用碳酸钠溶液浸泡处理后滤干，继而置于水中浸泡和滤干，且水浸泡重复处理预设次数后，得到洗涤料；洗涤料经烘干后，在水蒸气气氛下炭化保温预设时长，得到炭化料；炭化料经粗破碎、筛分、粉碎后，得到炭化料粉末，然后将炭化料粉末与淀粉、蒸馏植物焦油混合后，再加入水进行捏合，继而经成型加工制得柱状料，然后将柱状料炭化、水蒸气气氛活化后，制得高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭。
5、作为一种可能的实施方式，进一步，本方案将棕榈壳原料通过3目的筛网，将大于3目的棕榈壳原料用碳酸钠溶液和水进行交替浸泡。
6、作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述碳酸钠溶液的质量浓度为1～10％，且用碳酸钠溶液和水浸泡棕榈壳原料的时间均为1h/次；其中，棕榈壳原料用碳酸钠溶液浸泡和滤干后，其在水中浸泡、滤干的重复次数为4；洗涤料经烘干后的水分含量控制在15％以内。
7、作为一种可能的实施方式，进一步，本方案洗涤料经烘干后，在水蒸气气氛下，以450～650℃的环境温度炭化保温10～120min，得到炭化料。
8、作为一种可能的实施方式，进一步，本方案炭化料经间距为3～6mm的双辊破碎机进行粗破碎后，再筛分得到粒径大于1.5mm的炭化料，然后对其进行粉碎处理，得到炭化料粉末。
9、作为一种可能的实施方式，进一步，本方案所述淀粉的添加量为炭化料粉末重量的1～4％，所述蒸馏植物焦油的添加量为炭化料粉末重量的25～40％。
10、作为一种较优的实施选择，优选的，本方案所述蒸馏植物焦油为竹、木、果壳等炭化加工过程所产生的焦油副产物，其采用低温蒸馏制得，蒸馏温度为160-240℃。
11、作为一种可能的实施方式，进一步，本方案将炭化料粉末与淀粉、蒸馏植物焦油混合后，再加入水进行捏合时，先用油压机将混合物料造粒制成φ6-10mm的柱状料，然后将其二次造粒成型加工制成φ2-5mm的柱状料，最后将柱状料炭化、水蒸气气氛活化后，制得高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭。
12、作为一种较优的实施选择，优选的，本方案柱状料的炭化温度为450～650℃，保温10～60min、水蒸气气氛活化的环境温度为850～950℃，保温30～120min。
13、作为一种较优的实施选择，优选的，本方案包括如下步骤：
14、(1)原料筛分：将棕榈壳原料通过3目筛网，得到大于3目的粗、厚颗粒的棕榈壳原料；
15、(2)浸泡洗涤：将步骤(1)筛分获得的棕榈壳原料用质量浓度为1～10％碳酸钠溶液经浸泡1h后滤干；再用水浸泡1h后滤干，然后重复进行水浸泡、滤干，且重复次数大于4次，得到洗涤料；
16、(3)烘干炭化：将洗涤料烘干至水分在15％以内后，将其置于水蒸气气氛下，在450-650℃炭化保温10～120min，得到炭化料；
17、(4)粉碎筛分：将炭化料用间距3-6mm的双辊破碎机粗破碎，然后筛分得到粒径大于1.5mm的炭化料，再将其粉碎，得到炭化料粉末；
18、(5)造粒成型：将炭化料粉末与淀粉和蒸馏植物焦油混合均匀后，加入适量水进行捏合，然后用油压机造粒制成φ6-10mm的柱状料后，再二次造粒成型制成φ2-5mm的柱状料，其中，所述淀粉的添加量为炭化料粉末重量的1～4％，所述蒸馏植物焦油的添加量为炭化料粉末重量的25～40％；
19、(6)炭化活化：将柱状料经过炭化、水蒸气气氛活化后，制得高强度、高着火点的棕榈壳物理法柱状活性炭；其中，柱状料的炭化温度为450～650℃，保温10～60min；水蒸气气氛活化的环境温度为850～950℃，保温30～120min。
20、本方案中，在原料筛分时，可以剔除原料中的薄棕榈壳。
21、采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：
22、(1)本方案使用棕榈壳作为原料，其可以使用榨油后的棕榈壳。榨油后的棕榈壳表面附着的白灰，被油脂包裹、粘附，难以去除。如采用强碱、强酸等处理，会破坏棕榈壳材料本身的物性，并且残留的碱、酸在后期续工序中会腐蚀设备、影响造粒强度。因此，本方案利用碳酸钠溶液浸泡，通过碳酸钠溶液可洗去榨油后的棕榈壳的白灰及油脂等影响制备的柱状活性炭强度的杂质，但不破坏棕榈壳材料的物理性质，其残留物不影响柱状活性炭的产品指标，且对设备无腐蚀性。
23、(2)本方案在炭化处理时，由于棕榈壳在含水蒸气气氛下炭化，使棕榈壳炭化物与粘结剂有更强的亲和力，同时对炭化料进行粗破碎，利用破碎的机械作用，将炭化料表面影响柱状活性炭强度的杂质、细粉剥离，筛去。
24、(3)本方案使用的蒸馏植物焦油为在低温下蒸馏，其可去除大部分有刺激性气味的轻组分，同时增加植物焦油的粘度，作为柱状活性炭的粘结剂，生产过程臭味更小，且制备柱状活性炭强度。并且蒸馏温度越高，制备的柱状活性炭的比重越高。
25、(4)本方案在制备柱状活性炭时，采用二次造粒技术制取柱状料，其可以提高柱状活性炭的强度、比重。
1.一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，其包括：
2.如权利要求1所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，将棕榈壳原料通过3目的筛网，将大于3目的棕榈壳原料用碳酸钠溶液和水进行交替浸泡。
3.如权利要求1所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，所述碳酸钠溶液的质量浓度为1～10％，且用碳酸钠溶液和水浸泡棕榈壳原料的时间均为1h/次；其中，棕榈壳原料用碳酸钠溶液浸泡和滤干后，其在水中浸泡、滤干的重复次数为4；洗涤料经烘干后的水分含量控制在15％以内。
4.如权利要求1所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，洗涤料经烘干后，在水蒸气气氛下，以450～650℃的环境温度炭化保温10～120min，得到炭化料。
5.如权利要求1所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，炭化料经间距为3～6mm的双辊破碎机进行粗破碎，然后筛分得到粒径大于1.5mm的炭化料，再对其进行粉碎处理，得到炭化料粉末。
6.如权利要求1所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，所述淀粉的添加量为炭化料粉末重量的1～4％，所述蒸馏植物焦油的添加量为炭化料粉末重量的25～40％。
7.如权利要求6所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，所述蒸馏植物焦油为竹、木、果壳等炭化加工过程所产生的焦油副产物，其采用低温蒸馏制得，蒸馏温度为160-240℃。
8.如权利要求1所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，将炭化料粉末与淀粉、蒸馏植物焦油混合后，再加入水进行捏合时，先用油压机将混合物料造粒制成φ6-10mm的柱状料，然后将其二次造粒成型加工制成φ2-5mm的柱状料，经炭化、水蒸气气氛活化后，得到高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭。
9.如权利要求8所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于，柱状料的炭化温度为450～650℃，保温10～60min、水蒸气气氛活化的环境温度为850～950℃，保温30～120min。
10.如权利要求1至9之一所述的一种高强度、高着火点棕榈壳物理法柱状活性炭制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
