管式炉中温度对玉米秸秆慢速热解特性的影响分析

热解终温和升温速率是玉米秸秆热解的重要影响因素。基于玉米秸秆慢速热解原理,采用热重和管式炉热解取样方法对玉米秸秆的慢速热解特性进行实验分析。取升温速率(20℃/min,30℃/min,40℃/min,50℃/min,60℃/min)和终温(300℃,400℃,500℃,600℃,700℃)作为影响因素,以热解产物(残炭、生物质焦油和热解气体)的产率作为评价分析指标,并对不同终温条件下的热解气体成分进行定量分析。试验结果表明,随着升温速率的增加(20~60℃/min),残炭产率和气体产率略有变化;而焦油产率有较大幅度的提升,可从12%提升至18%。热解终温的升高,使固体残渣中的挥发分进一步析出,残炭产率下降;终温为600℃时,焦油产率达到极大峰值,最高可达18%,峰值温度前,焦油产率随终温的增加而增加,当终温大于峰值温度后,焦油产率迅速减少;气体产率随温度的升高而增加,热值也随之增加,在700℃时,低位热值为10.22MJ/Nm~3。     

不同制备条件下枸杞枝生物炭的性质及对NH4+-N吸附的影响

为了合理有效地利用青海省废弃枸杞枝,本研究以枸杞枝为原材料,对不同热解温度(300、400、500℃)、停留时间(30、60、90 min)制备条件下枸杞枝生物炭产率、pH、电导率和NH₄⁺-N吸附量进行研究。结果表明：随着热解温度的升高和停留时间的延长,生物炭产率显著降低,pH显著升高,高热解温度下电导率显著高于低热解温度;热解温度对炭产率、pH、电导率的影响均大于停留时间。热解温度对NH₄⁺-N吸附量有显著影响,热解温度为400℃,停留时间为90 min时,生物炭的NH₄⁺-N吸附量最大,为1.955 mg/g;热解温度为400℃,停留时间为60 min时,1 t枸杞枝制炭后NH₄⁺-N总吸附量达到最大,为0.737 kg。本研究为枸杞枝生物炭吸附NH₄⁺-N的最优制备条件提供科学依据。     

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。     

废轮胎热解炭吸附性能研究

研究了粒径为40～400 μm废轮胎颗粒在450～800℃条件下,以15～40 ℃/min升温速率经0.5～2 h进行热解获得的热解炭对亚甲基蓝、腐殖酸、苯酚和Cu²⁺的吸附能力,考察了不同热解条件对其吸附能力的影响,探讨了吸附剂用量、初始浓度、pH、温度、时间对吸附能力的影响。研究结果表明,热解条件对吸附能力的影响排序为温度>时间>粒径>升温速率。400 μm胶粉以40 ℃/min升温速率,在800 ℃条件下热解1.5 h,所获得的热解炭不经活化,其比表面积S_BET可达114 m²/g,能有效吸附Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸,但对苯酚的吸附能力较弱,对Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸的适宜吸附条件分别为热解炭投加量分别为1、2 、1.5 g/L,平衡吸附时间分别为2、1、3 h,吸附质初始浓度分别为120、100、6 mg/L,pH分别为4.5～6、1.0、8.0。未经活化的废轮胎热解炭可作为商业活性炭的廉价替代品,其适宜的吸附质为重金属及较大分子类型的有机物。     

KHCO3活化Fenton试剂调理污泥热解促进磷回收

以Fenton试剂调理脱水泥饼为研究对象,通过KHCO₃活化热解得到生物炭,通过水浸从水浸液中合成了鸟粪石产品．考察了Fenton试剂中Fe²⁺投加量、KHCO₃活化试剂及热解温度对生物炭中磷浸出的影响,试验结果表明：投加KHCO₃和提高热解温度均可促进生物炭中难溶性磷向水溶性磷转化;当Fenton试剂投加量为每1 g总挥发性有机物含量(volatile solid,VS)投入110 mg Fe²⁺,KHCO₃与Fenton试剂调理脱水泥饼质量比为1:1,热解温度为500℃时,制备得到的污泥热解生物炭中磷浸出率达90%;将水浸液进行除杂,以鸟粪石形式回收磷的效率可达79%.     

废弃电路板环氧树脂真空热解及产物分析

在真空条件下,应用程序升温的管式炉反应器对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行研究,考察不同的热解终温、升温速率、真空度(压力)及保温时间等各种因素对产物产率的影响.此外,利用傅里叶红外(FT-IR)和气质联用(GC/MS)技术对热解油产物进行表征分析.实验结果表明:温度对产物产率的影响最大,升温速率、真空度及保温时间对热解产物产率也有重要影响.选择适当的热解温度(400～550 ℃)、升温速率(15～20 ℃/min)、真空度(压力15 kPa)及保温时间(30 min)有利于提高热解液体产品的产率;热解油的主要成分是酚类物质,其总含量为84.08%,其中,含溴化合物含量为15.34%.     

含氯有机废料资源化处理基础研究I. PVC固定床热解脱氯反应特性

在10g固定床反应器中对PVC在惰性气氛下的热解脱氯特性及有关工艺参数进行考察，并研究了热解终温（FPT）对PVC热解产物产率的影响。实验结果表明，在温度为300℃，反应时间为3h，升温速率为5℃/min条件下，PVC中大部分的氯可脱除，脱氯率可达90%，另有约10%的氯残留在液体产物及固态残渣中，且升温速率越慢，分解程度越大，反应的起始分解温度也越低。随着热解终温的提高，可燃气体率增大，焦油和残渣产率则减少。     

中低温热解低阶烟煤水焦浆的制备

选取双鸭山东荣长焰煤为原料,制备中低温热解低阶烟煤水焦浆,建立水焦浆黏度模型,分析热解终温、保温时间、添加剂用量对水焦浆表观黏度的影响,并优化热解半焦制浆工艺。结果表明:热解终温对半焦成浆性的影响最大,热解终温与保温时间的交互作用次之,添加剂用量影响较小。浆体表观黏度,随热解终温的提高,先增大后减小;且与保温时间呈正相关、与添加剂用量呈负相关。根据水焦浆黏度模型可确定,在热解终温为450℃左右、保温时间为90 min、氨基磺酸盐和木质素磺酸钠1∶1互配的添加剂用量为0.4%条件下,煤浆质量分数最高,可达到69.0%。该研究为水煤浆制备提供了新方法。     

煤基高比表面积活性炭的制备研究

以山西阳泉无烟煤为原料,NaOH为活性剂,采用化学活化法对煤基高比表面积活性炭的制备进行实验分析研究,着重考察了碱炭质量比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,在碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 637 m2/g、总孔容为1.36 cm3/g、碘吸附值为2 893 mg/g、亚甲蓝吸附值为476 mg/g的煤基高比表面积活性炭。     

不同活化方法对开心果壳活性炭的孔结构影响

以开心果壳为原料制备活性炭,通过在-196 ℃下测定活性炭的氮气吸附等温线,探讨ZnCl₂法、KCl法以及ZnCl₂-KCl-H₂O联合活化法对活性炭孔结构的影响.研究表明:ZnCl₂法制备的开心果果壳活性炭以微孔为主,采用40%ZnCl₂溶液浸渍,在500 ℃下活化1.5 h后得到的活性炭的比表面积为630 m²·g^-1;单独KCl活化法不能起到较好的活化效果;对于ZnCl₂活化法和KCl活化法,增加水蒸气活化都能增强活化效果,尤其对KCl活化的增强效果最为明显,使其比表面积增大近9倍,但其孔结构仍是微孔为主;ZnCl₂-KCl-H₂O联合活化法能有效增加活性炭的中孔,采用40%ZnCl₂和6%KCl溶液浸渍,在900 ℃下活化1.5 h后得到的活性炭的中孔添加量为0.10 cm³·g^-1,比表面为740 m²·g^-1,中孔孔径集中在4 nm.     

喷雾热解法制备氢氧化镧

以H2O2为助剂,对氯化镧溶液通过喷雾热解法制备氢氧化镧的工艺进行了研究,首先通过热力学分析获得了H2O2与氯化镧反应的起始温度为288℃,并进一步研究了热解温度、氯化镧溶液质量浓度、H2O2添加量及载气压力对氢氧化镧转化率的影响.通过氯含量测定,XRD及SEM分析,获得了优化的工艺条件为:热解温度600℃,氯化镧溶液质量浓度400 g/L,H2O2加入量5%,载气压力0.4 MPa,在此条件下得到了转化率为99.96%的碎片状La(OH)3.     

花生壳生物质炭的响应面法优化制备及其对水中Cr(Ⅵ)的吸附

为探究生物质炭用于重金属废水处理的效果,选用花生壳为原料,ZnCl₂为改性剂,采用响应面优化法,得出最优生物质炭的制备条件,并探究了不同单因素对花生壳生物质炭吸附水中Cr(Ⅵ)的效果.结果表明:处理含50 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,花生壳生物质炭的最优制备条件为ZnCl₂改性剂浓度4 mol/L,炭烧温度500 ℃,炭烧时间3 h,单因素实验最佳反应条件为pH=2,投加量=50 mg,此时吸附率为93.72%,且温度越高越有利于吸附.等温吸附实验符合Langmuir模型,表明吸附过程以单分子层吸附为主,属于吸热反应;动力学符合准二级方程,吸附过程中以化学吸附为主.     

KOH活化杨木制备活性炭的特性研究

通过热重法对杨木颗粒以及用KOH浸渍后的杨木颗粒进行热解实验,通过TG、DTG、DSC曲线的变化规律,分析在主要失重阶段发生的物理变化、化学变化以及炭得率.结果表明:活化剂KOH中的K+对木材的热解具有催化作用,形成活性炭的温度基本为600,℃,温度高于800,℃时,活性炭发生烧失反应;升温速率对炭得率几乎没有影响;加入活化剂KOH后,提高了炭得率,但是炭得率与活化剂/杨木颗粒的质量比值成反比.     

2-Steps Preparation Activated Carbon from Solidago Canadensis: Carbonized by Electrial heating and Activated by Microwave Radiation

The activated carbon(AC)was prepared from Solidago Canadensis(SC),an alien invasive plant.The plant was firstly carbonized under nitrogen at 400 ℃ for 90 min in an electrical furnace,and then the carbonized product was activated with KOH through microwave radiation.Effects of KOH/C ratio,microwave power,microwave radiation time on the adsorption capacities and yield of AC were evaluated.It indicated that the optimum conditions were KOH/C ratio 2 g/g,microwave power 700 W,and microwave radiation time 6 min.The carbonation process of SC was analyzed by thermogravimetry(TG).The pore structural parameters and surface functional groups of the AC were characterized by nitrogen adsorption-desorption and Fourier Transformed Infrared Spectroscopy(FTIR),respectively.The activation yield,the surface area,the average pore size,and the average micropore size of AC prepared from optimum conditions were 53.75%,1 888 m2/g,0.567 nm,and 0.488 nm,respectively.The adsorption amounts of AC were 302.4 mg/g for methylene blue and 1 470.27 mg/g for iodine.     

CuO-CeO2/CSAC催化剂制备及其处理染料废水

用自制的椰壳活性炭作为载体制备CuO-CeO₂/CSAC催化剂处理酸性大红GR染料废水.正交实验优化了CuO-CeO₂/CSAC制备的工艺参数,单因素和响应面联合实验优化了CuO-CeO₂/CSAC处理酸性大红GR废水的工艺条件.实验结果表明:CuO-CeO₂/CSAC的最佳制备工艺参数为τ=2.50 h,T=300.0 ℃,V₁=15.0 mL,V₂=5.0 mL,其对COD_Cr和色度的降解率比单组分CuO/CSAC催化剂分别提高了62.4%和69.7%.CuO-CeO₂/CSAC在室温下处理模拟废水的最佳条件为τ=4.12 h,m=0.57 g,pH值为5.0,可将COD_Cr和色度分别从 962.0 mg·L^-1和32 720.0倍降解至35.2 mg·L^-1和12.7倍,相应的降解率为96.30%和99.96%.建立的分别以COD_Cr和色度残余质量浓度为响应值的工艺模型与实验结果吻合较好,可预测不同工艺条件下降解COD_Cr和色度的效果.     

超低温预处理对椰壳基活性炭物理特性的影响

为提高活性炭的吸附性能并降低制备工艺能耗,研究超低温预处理对活性炭品质及其制备工艺的影响,采用液氮对椰壳进行了超低温预处理。通过快速升温活化,在600 ℃下即制得比表面积超过无预处理800 ℃下制得的活性炭,比表面积由1600 m2/g增大至2300 m2/g以上,微孔总体积也由0.67 cm3/g增加至0.92 cm3/g。结果表明,超低温预处理方式对提高活性炭品质和降低工艺能耗都有显著的促进作用,该研究为活性炭功能性开发和表面结构改良研究提供了参考依据。     

阔叶材木炭水蒸气活化的最佳工艺条件的研究

<正>试验表明:水蒸气用量的变化对活性炭的亚甲蓝脱色力的影响特别显著;活化温度和活化时间有显著影响;所有这些条件对活性炭的得率都有特别显著的影响。市售阔叶材木炭制取脱色力较高的活性炭(0.15％亚甲蓝溶液170ml/g)的最佳条件为:水蒸气用量1:1.31——干炭(g):水(ml);活化温度900℃;活化时间4h;活性炭得率为15.1％。从市售阔叶材木炭制取得率较高(达44.2％)的亚甲蓝脱色力为110ml/g的活性炭可用水蒸气(1:0.87)在850℃活化2h。     

酒糟渣活性炭的制备及其表征

以酒糟渣为原料,采用浓酸炭化法,KOH活化法制备了活性炭。考察了活化温度、活化时间、碱炭质量比以及酒糟渣／KOH质量比对活性炭的影响。采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其物化性能进行了表征分析。结果表明：在活化温度为800℃、活化时间为3h、碱炭质量比为3：1、酒糟渣／KOH质量比为4：1时制备的活性炭性能最优。该酒糟渣活性炭吸附孔容为0．88248cm3／g,DFT比表面积为3654．9m3／g,碘吸附值为2216．3mg／g,亚甲基蓝吸附值为389．40mL／g。     

中心组合设计法优化CuCl2为活化剂的茶梗活性炭制备工艺

本研究以茶梗为原料,以氯化铜为活化剂,化学法制备载铜茶梗活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能.在单因素实验的基础上选取浸渍比、氯化铜浓度、活化温度、活化时间为影响因子,利用Box-Behnken中心组合试验（简称BBD）进行4因素3水平的试验设计,以活性炭得率和碘吸附值作为响应值,进行响应面分析.结果表明,制备活性炭的最佳条件为：氯化铜浓度为25％、浸渍比为4、活化温度为600℃、活化时间为5 h,在此条件下,制得的活性炭的碘吸附值为453 mg/g、得率为47.09％.在优化条件下,制得的活性炭的碘吸附值和得率与预测值基本符合,所以据响应面法原理,对相关影响因素进行试验优化设计可行.     

木质素基生物炭制备及对亚甲基蓝的吸附性能

研究温度对生物炭得率、吸附性能的影响.采用无氧慢速热解的方法,以酶解木质素为原料,制备不同温度下的生物质炭,测定热解得率、生物炭得率、挥发分、灰分及对亚甲基蓝的吸附值.热解试验结果表明:随着炭化温度从300℃逐渐升高到700℃,热解得率先降低后升高,挥发成分先升高后降低,生物炭得率先降低后升高.在500℃时,热解得率和生物炭得率分别为54.09%和50.77%,灰分含量为3.32%,挥发分含量为45.91%;热解温度为300℃时,木质素基生物炭对亚甲基蓝的吸附值最大,为37.31 mg/g;热解过程中,C—H、C=O键断裂.