【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于资源的综合利用和能源化工，具体涉及一种木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺。
技术介绍
1、由于社会对化石燃料的依赖和对环境问题 (全球变暖、碳排放等) 的担忧，可再生资源和废弃物作为能源的使用正在增加。此外，二十一世纪以来，经济增长、城市化以及工业化导致了大量废弃塑料的产生，进而对人类健康以及整个生态圈产生了极大的负面影响。生物质和废弃塑料约占世界一次能源总供应量的10~20%，这是不可忽视的可再生能源，有望成为减少co2排放的重要一环。伴随而来的是，亟需开发新型的技术提高这些原料向能源产品、大宗化学品以及高附加值材料的转化效率。
2、众多转化技术中，热解是一种将生物质和废物转化为高值产品的有前途的技术。热解后的产物分为三种，热解油、碳以及气相产物。其中热解油可以单独使用或与石油基燃料混合使用，整合到现有的燃料运输和基础设施中。专利cn105121605公布了一种将废塑料通过分子筛催化热解并通过加氢获得芳烃类产物的方法。专利cn105733625公布了一种将木质素在二段式的反应在系统中进行热解和提质获得芳烃产物的方法。现有的技术往往需要使用价格昂贵的分子筛催化剂，工艺复杂，残余的物质也往往未得到充分的利用。尤其是热解过程中伴随产生的碳往往被废弃，这是一种巨大的碳资源浪费。因此如何提高原料的碳原子利用率是至关重要的。
技术实现思路
1、针对现有技术存在问题，本专利技术提供一种木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，通过在废弃生物质原料中添加废旧塑
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，包括如下步骤：将木质素和废旧塑料粉碎、筛分和干燥，将充分混合后的原料在惰性气氛下，逐渐升温至第一温度并保持一段时间进行热解，热解反应结束后在反应器下端收集到油类产物，碳材料从反应器中取出；将碳材料与活化剂充分混和后，在惰性气氛下，升温至第二温度并保持一段时间，使碳材料活化造孔；将活化造孔后的碳材料进行酸洗、水洗和干燥，得到高比表面积碳材料；所述第二温度高于第一温度。
4、进一步的，所述第一温度为400~600℃，所述第一温度的保持时间为0.1~4 h，升至第一温度的速度为0.5~20℃/min；所述第二温度为700~900℃，所述第二温度的保持时间为0.1~4h，升至第二温度的速度为0.5~20℃/min。
5、进一步的，所述木质素为碱性木质素、卡夫木质素、脱碱木质素中的一种或多种，所述废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种；木质素和废旧塑料的质量比为1~9:1~9。
6、进一步的，所述活化剂为zncl2、h3po4、na2co3、nahco3、naoh、k2co3、khco3、koh中的一种或多种。
7、进一步的，碳材料与活化剂的质量比为1:1~4。
8、进一步的，所述惰性气氛为高纯氮气、高纯氩气、高纯氦气中的一种。
9、进一步的，碳材料与活化剂的混合方式为干料球磨混合、干料滚轴混合、搅拌湿混的一种或多种。
10、进一步的，将木质素和废旧塑料粉碎、筛分和干燥，其中干燥温度为60~120℃，干燥时间为12~48 h。
11、进一步的，将活化造孔后的碳材料进行酸洗、水洗和干燥，干燥温度为80~160℃，干燥时间为12~24 h。
12、本专利技术还提供一种高比表面积碳材料，采用上述方法制备而成。
13、本专利技术提供了由废弃有机固废制备多孔碳的方法，所述方法包括如下内容：
14、(1) 将各类原料进行粉碎、筛分、干燥；
15、(2) 将上述步骤1处理过的两种或者多种不同类别材料按照一定比例进行混合；
16、(3) 将上述步骤（2）所得材料置于热解反应器恒温区，在惰性气氛下，以0.5~ 20℃/min的升温速率，升温至400~600℃并保持1~240min，促使原料的充分热解，反应结束后在反应器下端收集到油类产物，碳材料反应器中取出；
17、(4) 上述步骤（3）的碳材料进一步地活化造孔；
18、所述活化造孔为以下方式中的任一种：
19、1）将预碳化材料在惰性环境中以700~900℃的温度通过高温活化造孔；
20、2）将预碳化材料与活化剂混和在惰性环境中700~900℃的温度下活化造孔；
21、(5) 将上述步骤（4）中获得碳材料进行酸洗、水洗以及干燥，最终得到多孔碳材料；
22、本专利技术步骤（1）中原料筛分颗粒大小为80~200目；
23、本专利技术步骤（1）中干燥温度为60~120℃，干燥时间为12~48 h；
24、本专利技术步骤（1）中原料为木质素和塑料类中的一种或多种，其中，所述木质素为碱性木质素、卡夫木质素、脱碱木质素中的一种或多种，所述废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种；
25、进一步的，本专利技术步骤（2）中木质素和废旧塑料的质量比为1:9~9:1；
26、本专利技术步骤（3）中混合方式为搅拌湿混、干料球磨混合、干料滚轴混合，优选为干料滚轴混合；
27、进一步的，本专利技术步骤（4）中，混合时间为0.5~8 h；
28、本专利技术步骤（3）中所述惰性气氛为高纯氮气、高纯氩气、高纯氦气中的一种；
29、本专利技术步骤（4）中进一步升温的升温速率为10℃/min；
30、本专利技术步骤（4）中的活化时间是0.5~4 h。
31、本专利技术步骤（4）中与活化剂的混合方式为干料球磨混合、干料滚轴混合、搅拌湿混的一种或多种，其中湿混的溶剂为水溶液，优选混合方式为搅拌湿混；
32、进一步的，活化剂为zncl2、h3po4、na2co3、nahco3、naoh、k2co3、khco3、koh中的一种或多种，优选为koh；
33、进一步的，碳化材料与活化剂的质量比为1:1~1:4。
34、进一步的，混合时间为0.5~8 h，优选为6 h；
35、本专利技术步骤（5）中的酸洗，使用的酸为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或多种，优选为盐酸；
36、进一步的，本专利技术步骤（5）中的水洗，具体步骤为使用去离子水反复冲洗，直至冲洗后的去离子水为中性；
37、进一步的，本专利技术步骤（5）中的干燥，干燥温度为80~160℃，干燥时间为12~24 h。
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【技术保护点】
1.一种由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，包括如下步骤：将木质素和废旧塑料粉碎、筛分和干燥，将充分混合后的原料在惰性气氛下，逐渐升温至第一温度并保持一段时间进行热解，热解反应结束后在反应器下端收集到油类产物，碳材料从反应器中取出；将碳材料与活化剂充分混和后，在惰性气氛下，升温至第二温度并保持一段时间，使碳材料活化造孔；将活化造孔后的碳材料进行酸洗、水洗和干燥，得到高比表面积碳材料；所述第二温度高于第一温度。
2. 根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，所述第一温度为400~600℃，所述第一温度的保持时间为0.1~4 h，升至第一温度的速度为0.5~20℃/min；所述第二温度为700~900℃，所述第二温度的保持时间为0.1~4h，升至第二温度的速度为0.5~20℃/min。
3.根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，所述木质素为碱性木质素、卡夫木质素、脱碱木质素中的一种或多种，所述废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的
4.根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，所述活化剂为ZnCl2、H3PO4、Na2CO3、NaHCO3、NaOH、K2CO3、KHCO3、KOH中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，碳材料与活化剂的质量比为1:1~4。
6.根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，所述惰性气氛为高纯氮气、高纯氩气、高纯氦气中的一种。
7.根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，碳材料与活化剂的混合方式为干料球磨混合、干料滚轴混合、搅拌湿混的一种或多种。
8. 根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，将木质素和废旧塑料粉碎、筛分和干燥，其中干燥温度为60~120℃，干燥时间为12~48h。
9. 根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，将造孔和活化后的碳材料进行酸洗、水洗和干燥，干燥温度为80~160℃，干燥时间为12~24 h。
10.一种高比表面积碳材料，其特征在于，采用权利要求1~9任一项所述方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，包括如下步骤：将木质素和废旧塑料粉碎、筛分和干燥，将充分混合后的原料在惰性气氛下，逐渐升温至第一温度并保持一段时间进行热解，热解反应结束后在反应器下端收集到油类产物，碳材料从反应器中取出；将碳材料与活化剂充分混和后，在惰性气氛下，升温至第二温度并保持一段时间，使碳材料活化造孔；将活化造孔后的碳材料进行酸洗、水洗和干燥，得到高比表面积碳材料；所述第二温度高于第一温度。
2. 根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，所述第一温度为400~600℃，所述第一温度的保持时间为0.1~4 h，升至第一温度的速度为0.5~20℃/min；所述第二温度为700~900℃，所述第二温度的保持时间为0.1~4h，升至第二温度的速度为0.5~20℃/min。
3.根据权利要求1所述的由木质素和废旧塑料联产油类产品和碳材料的工艺，其特征在于，所述木质素为碱性木质素、卡夫木质素、脱碱木质素中的一种或多种，所述废旧塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或多种；木质素和废旧塑料的质量比为1~9:1~9。
4.根据权利要求1所述的由木质素和废...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伦刚，刘俊泓，马隆龙，张兴华，张琦，刘建国，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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