废轮胎的热解行为

考察温度、颗粒度等热解条件对废轮胎热解行为的影响。采用程序升温热天平仪考察温度、颗粒度对废轮胎热失重的影响;采用管式反应器考察温度、颗粒度对热解产品（包括热解气、热解油和粗炭黑）收率的影响。实验表明：温度是影响废轮胎热解产品收率的关键因素,400～550℃时热解失重速率最快,超过550℃接近完全热解;若废轮胎热解以得到热解油为目的,温度控制在400～500℃时,热解油产率最高。颗粒大小也是影响产品收率的重要因素,在400～550℃,随着颗粒度的增加废轮胎热解更加完全,粒径为0.3mm和5.0mm的废轮胎颗粒热解活化能分别为73.1kJ／mol和55.8kJ／mol;颗粒度对产品收率的影响也很大,而当颗粒度超过5mm时对热解产品的影响较小。     

生态型木纤维吸油材料的制备与研究

以杉木为原料,经蒸煮、纤维帚化疏解、热解处理制备出生态型木纤维吸油材料.研究了吸油材料的吸油性能及其与热处理温度、抽出物的关系等问题.结果表明,经过350℃热处理试样的吸油量最大、吸水量最小,吸油量与吸水量比值高达77.5,是原料用蒸煮纤维的10倍以上.蒸煮纤维在200~500℃热处理时,试样的热水抽出物与1%NaOH抽出物含量随热解温度升高而减少,苯醇抽出物含量则在200~250℃时减少,300℃时增大,400℃后急剧减少.研究表明,纤维表面的亲油性物质对吸油能力有重要影响.     

水稻秸秆改性及吸油性能研究

为了更加合理高效地利用废弃农作物秸秆,同时制得价格低廉性能优越的天然吸油材料,本文对水稻秸秆进行了相关改性.利用丙酮和正己烷对水稻秸秆预处理,预处理后的水稻秸秆在一定温度下利用无水乙酸改性.未改性水稻秸秆对不同油品的吸油量、保油率分别为原油6.68 g/g和8%,植物油11.1 g/g和17%.通过对比不同改性时间和改性温度,在本实验设定的温度时间范围内,120℃,4 h改性效果相对较好.改性后水稻秸秆对不同油品的吸油量、保油率分别为原油16.5 g/g和21.4%,植物油19.2 g/g和34%.利用傅里叶变换红外光谱仪和电子显微镜对吸油材料表征,结果表明,水稻秸秆中纤维素、木质素和非纤维素上的羟基发生反应,导致结构发生转变,结晶度下降,孔隙明显增大增多,比表面积增大.     

超疏水泡沫吸油材料的制备及性能研究

采用十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)对氧化锌颗粒表面进行处理,得到改性氧化锌颗粒,将改性氧化锌颗粒涂覆在聚氨酯泡沫表面,制备得到泡沫吸油材料.采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对泡沫吸油材料的表面进行表征,利用接触角测试仪(CA)对其表面性能进行分析,并对其吸油性能和重复利用率进行了研究.结果表明:(1)该泡沫的表面水接触角为153°,具有超疏水特性;(2)该泡沫可以吸收多种油,最高吸油倍率为9.55g/g,吸水倍率为0.58g/g,重复利用率高.此种泡沫是一种综合性能优良的吸油材料.     

静电纺聚砜纤维的制备与吸油性能

针对海洋溢油问题,利用静电纺丝一步法制备不同质量分数的聚砜(PSF)纤维膜,扫描电镜结果发现纤维表面存在细微孔洞.对纤维形貌和结构包括纤维直径、纤维间孔隙率、纤维表面孔径分布、接触角、吸油倍率、保油率和油水分离等进行测试和表征,结果表明,随着PSF/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液质量分数的增大(从12%增大到18%),纤维中的珠状物逐渐消失,平均直径增大,纤维间孔隙率增大,纤维表面的孔径主要分布在10~100nm,水的接触角在131°~140°范围内,PSF纤维膜对菜籽油和机油的吸油倍率最高可达到37和50,对机油的保油率高达75%,同时具有良好的浮力与疏水亲油性.     

熔体微分静电纺丝聚丙烯纤维的吸油性能研究

利用自制熔体微分静电纺丝装置制备不同纺丝温度条件的聚丙烯纤维。获得纤维的平均直径为810 nm,单个喷头产量达13 g/h;电纺纤维接触角分布在140°~150°,对比数据发现接触角与纤维直径无明显关系;聚丙烯纤维棉相对机油的最大初始吸油率、吸油倍率和保油率分别为235、158和62 g/g。初步探究吸油机理表明,吸油倍率随纤维直径的减小、孔隙率的增加、油品黏度的增加有增大的趋势,纤维样本重复吸/放油7次后,其吸油倍率为原来的59%~78%。     

含油污泥真空热裂解的研究

采用真空热裂解的方法处理含油污泥,研究热解终温、体系压力、保温时间和冷凝温度对热解产物产率的影响。实验结果表明:在热解终温为500℃,体系压力为10 kPa,保温时间为30 min,冷凝温度为-20℃的条件下,可得到热解固体渣、热解液和热解气的产率分别为9.4%,85.8%和4.8%;分离热解液的水分后得到油产率为原含油污泥的31.25%;采用真空热裂解的方法,能实现含油污泥全组分清洁循环利用。     

小麦秸秆热解生物油主要成分分析与残炭表征

以小麦秸杆为原料,利用自制的固定床式热解反应器,在400℃、450℃、500℃和550℃四种热解温度下进行了热解液化试验.采用气质联用仪定性方法测定了四种热裂解温度下制取生物油主要化学组分,利用电子扫描电镜对小麦秸秆和残炭进行了形态表征.结果表明:不同裂解温度制得的生物油成分大致相同,主要由醛类、酮类、苯酚类、醇类和有机酸类化合物组成.热裂解温度对生物油的主要化合物相对含量有一定的影响,但不显著.随着热解温度升高,乙酸相对含量减少,而糠醛和大多数酚类化合物相对含量增加;残炭表面产生的裂缝越大,结构更加松散,且有热解碳粒子沉淀其中.     

木棉针刺吸油材料的预处理工艺

为去除木棉纤维中的木质素等杂质,进一步提高木棉吸油材料的改性处理,选用亚氯酸钠(NaClO_2)对木棉针刺吸油材料进行改性前的预处理.通过改变NaClO_2体积分数、温度、时间等工艺参数,探究各因素对预处理效果的影响.结果表明,预处理后木棉纤维表面粗糙度提高,木质素等杂质被明显去除.当NaClO_2体积分数为0.4%,反应温度70℃,反应时间1h,溶液pH值为4.5时,木棉针刺吸油材料的吸油倍数为20.9,饱和吸油量为9.77g,保油率93.5%.有利于吸油材料的进一步改性.     

氧化镍掺杂酚醛树脂热解炭的结构及抗氧化性研究

在酚醛树脂中直接掺杂三氧化镍粉末,研究氧化镍掺杂量、炭化温度对氧化镍改性树脂热解炭结构和氧化温度的影响。用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜和综合热分析等手段对氧化镍改性树脂热解炭的石墨化度、显微结构及氧化温度进行表征。结果表明,埋炭条件下掺杂三氧化二镍,450～750℃温度下被逐级还原成一氧化镍和单质镍,其催化热解炭形成晶须、片状或块状结构;氧化镍改性树脂热解炭石墨化度随炭化温度升高和氧化镍掺杂量增加而增高,其氧化温度高于酚醛树脂氧化温度;氧化镍的最佳掺杂量为3%～5%。     

四种生物质热解半焦的FTIR红外分析

生物质热解液化是目前生物质能利用的方式之一.为了研究生物质热解过程中各组分的裂解变化规律,利用傅里叶红外光谱仪分别对300℃、400℃、500℃、600℃下制备的玉米秸秆、棉杆、松木屑和稻壳的热解半焦进行了分析.实验结果表明:随着热解温度升高,生物质内部[-OH]、[-CH]、[-CO-]等官能团不断减少,温度在300℃~400℃之间时变化最为剧烈,当温度超过400℃以后,反应逐渐趋于缓和.     

玉米秸秆颗粒燃料热解气化试验研究

以玉米秸秆颗粒燃料为原料,研究了生物质空气热解气化(下吸式固定床气化炉)、富氧热解气化(鼓泡式流化床气化炉)和无氧热解气化(慢速连续热解气化炉)的热解气化特性.三种热解气化装置并联,共用一个控制系统,产生的生物质燃气经过冷凝器等后进入储气柜.燃气成分由气相色谱分析,成型颗粒、颗粒炭、生物油热值采用快速量热仪测量分析.结果显示,空气热解气化在热解温度为660~670℃时燃气低热值最高,约为3.91~4.44MJ/Nm3;富氧热解气化燃气低热值最高可达8.48~9.38MJ/Nm3(热解气化温度为575~750℃时);无氧热解气化在热解温度为380~530℃时的燃气低热值约为14.51~16.49MJ/Nm3,并可联产生物炭、生物油等.     

含Cd油菜秆热解实验研究

以含Cd油菜秆(Cd-RS)为研究对象,通过热解实验研究重金属Cd对油菜秆(RS)热解产物的影响规律以及Cd在油菜秆热解过程中的迁移转化机制。研究结果表明:Cd-RS生物油产率随热解温度升高呈先升高后降低趋势,并在500℃达到最大值,为50.95%;适量Cd可有效提高生物油和生物炭产率,同时大幅降低生物气产率。Cd导致气体产物中的H2体积分数升高,CO2,CO和CH4体积分数降低,同时气体热值大幅降低。相比于RS,Cd-RS热解炭中的固定组分的质量分数降低,挥发分和灰分质量分数升高,C和H质量分数降低,O质量分数升高,热值大幅下降。随着热解温度从400升至600℃,Cd的保留率从84.97%快速降至4.29%,适当降低热解温度可有效防止油菜秆中Cd的挥发,油菜秆中的Cd经热解后以单质Cd,CdO和CdS形式存在于热解残炭中,其对环境的危害性大大降低。     

二氧化钛的表面改性处理及表征

采用钛酸酯偶联剂对二氧化钛进行表面改性.考察了改性温度、改性剂用量、改性时间对粉体改性效果的影响.通过对比改性前后二氧化钛粉体的活化指数、吸油值以及黏度等性能,确定了最佳改性条件:改性温度为45℃,改性剂用量为4%,改性时间为1.0 h.该条件下,活化指数、吸油值、黏度分别达到96.54%、22.07%、21.50 mPa·s,活化指数提高了96.54%,吸油值降低了68.1%,黏度下降了32.3%.由红外光谱分析可知,钛酸酯偶联剂与二氧化钛之间发生了化学键合,属于化学吸附.     

生活垃圾灰渣对生物质热解油特性的影响

生活垃圾热解焚烧产生的热灰渣可以作为热解过程的热载体。为了探究灰渣对生物质热解过程的影响,将生活垃圾灰渣与废纸屑掺混后在水平管式炉中进行热解实验,探究在不同热解温度和灰渣种类下废纸屑热解油的产率和成分变化。按照1∶1的比例分别掺混A灰和B灰后,在600℃下热解油产率分别下降了11.36%wt和4.93%wt。随着热解温度由400℃提高到600℃,热解油的产率均增大。通过GC-MS对热解油进行成分分析发现加入灰渣后热解油中的乙二醇单丁醚(NBE)含量增大;而酚类、酮类、呋喃类、醛类和有机酸含量降低,尤其是醇类和酯类无法检出,预示着热解油毒性和腐蚀性减弱。结果表明生活垃圾灰渣的掺入一定程度地提高了生物质热解油的品质。     

十二醇改性沉淀白炭黑工艺研究

选用十二醇作为改性剂对沉淀白炭黑进行表面处理.讨论了改性剂用量、改性时间和改性温度等因素对改性效果的影响,用极差分析及方差分析得出优化工艺条件为:改性剂用量30 mL十二醇/10 g二氧化硅,改性时间70 min,改性温度70℃,在此条件下改性后产品的沉降体积为3.55 mL/g,活化度为92.85%,吸油值为2.53...     

改性花生壳纤维素复合高吸油树脂的合成及性能

利用过氧酸法提取花生壳中的纤维素,利用两种不同的改性剂对所提取的花生壳纤维素的表面进行疏水改性。以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯为单体,利用悬浮聚合法制备了花生壳纤维素复合高吸油树脂。通过进行正交实验确定分散剂、交联剂、引发剂及改性花生壳纤维素的用量。该复合树脂对四氯化碳、三氯甲烷及甲苯的最大的吸油倍率分别达到了52.36 g/g,45.28 g/g,32.62 g/g。对改性前后的纤维素进行红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)以及动态疏水性分析;并对复合高吸油树脂进行扫描电镜(SEM)和热重(TGDTA)分析。     

熔体静电纺丝制备聚乳酸纤维的吸油性能研究

利用熔体静电纺丝制备聚乳酸（PLA）超细纤维,并添加蔗糖脂肪酸酯（SE）细化电纺纤维减少降解率。对纤维进行扫描电子显微镜、接触角、吸油倍率和油水选择性等表征测试,结果表明,PLA/SE纤维平均直径最细达到173μm,对水接触角在135°~140°;纯PLA纤维对机油、原油、柴油、花生油的吸附倍率分别为99、72、56和66g/g,而PLA/SE纤维对这些油品的吸油倍率分别为129、98、63和87g/g,明显高于纯PLA纤维;PLA/SE纤维的油水吸附选择性高达1000倍,同时具有良好的浮力和一定的可重复使用性;另外,温度对纤维的吸油倍率也有一定影响。     

不同热解温度下褐煤焦样物相及其微结构变化

热解是褐煤改性提质的重要手段,为研究不同热解温度制取褐煤焦的物相和微结构变化,采集沈北矿区蒲河煤矿褐煤煤样,选取低中高(400,700,1 000℃)3个热解特征温度制取褐煤焦样,通过SEM、XRD、Raman、FT-IR、XPS、低温N₂吸附实验,对褐煤焦样的物化结构进行分析。结果表明：热解温度提高,焦样芳香性增强,含氧官能团O—H、C=O、C—O大幅减少,表面含碳官能团,C—C结构增加,C—H结构减少;400℃和700℃焦样微晶结构缺陷增加,1 000℃焦样微晶结构趋于有序并向石墨化转变;焦样比表面积和孔容积随热解温度提高先增大后减小,700℃焦样拥有最大的比表面积(117.063 7 m²/g)和孔容积(0.068 134 cm³/g),提高热解温度有利于焦样微孔结构发育。     

碱改性HZSM-5对生物质的热解影响研究

以Na OH溶液改性HZSM-5,对改性前后的催化剂做X射线衍射、N2吸脱附实验和NH3程序升温脱附实验,再在管式反应炉中分别催化热解葡萄糖、纤维素和松木屑,用色质联用(GC/MS)分析仪对液体产物分析.结果表明,改性后的HZSM-5物相组成不变,外比表面积、介孔孔容和平均孔径均增加,酸性减弱.在600℃,碱改性后HZSM-5对葡萄糖催化热解,获得液体产物中芳烃化合物百分比为82.55%,同时也提高木屑热解液体产物产率以及芳烃化合物的百分比,降低酚类化合物的百分比.