分段制备南疆棉秆基活性炭的初步研究

以南疆农业废弃物棉秆为原料,采用棉冠、棉茎、根部3段不同部位制备棉秆基生物质活性炭吸附材料,对3部分棉秆在不同温度范围(375～475℃)及不同热解时间(90～170 min)炭化,测定分段棉秆以及棉秆基活性炭的基本理化参数。按照木质活性炭国家标准试验方法对直接热解的3段棉秆得炭率、含水率、棉秆液pH值酸碱度、灰分及挥发分含量等基本参数进行工业分析。试验结果表明,当炭化温度为375℃,热解时间为90 min时,活性炭得率最高;棉秆平均含水率为8.67%,棉冠与根部有较高含水率;棉秆灰分与挥发分含量均达到木质活性炭检测标准。本研究结果可为南疆棉秆基活性炭的基本理化参数提供数据参考和理论依据。     

试论农用木质炭

<正>木质炭本文指木炭与木质活性炭。木炭是木材热解工业的大宗产品之一。木炭不仅是燃料,而且很早以前就用于古代冶金。随着生产力的不断发展,木炭的用途更加广泛,诸如高级钢、铜、镁、铝、结晶硅的冶炼以及黑色火药、渗碳剂、二硫化碳、医药解毒剂的制备等等。 木炭进一步加工可制活性炭。活性炭以其优良的吸附性,催化性而广泛用于化工、医药、食品、矿冶、国防和环境保护等部门。     

棉秆活性炭制备工艺及其碘吸附性能

为了研究棉秆热解制备活性炭的工艺参数,采用直接热解法与HNO_3、NaOH 2种活化剂活化的方法,制备棉秆基活性炭,并对所制备的活性炭按GB/T 12496.8—1999《木质活性炭试验方法碘吸附值的测定》的方法测定所制得棉秆基活性炭的吸附性。结果表明,当用低温250℃热解棉秆时有较高的得炭率,得炭率达40.57%,但此时制得的棉秆基活性炭的吸附性较差;用HNO_3作为活化剂时,在450℃的条件下热解2 h,制得的活性炭有较高的碘吸附性。研究结果为农林废弃物的转化利用提供了新的途径和方法。     

椰壳热解活化制备活性炭及其机理研究

利用热解活化法制备高吸附性能的椰壳活性炭并对其热解活化机理进行研究。结果表明,在热解活化温度为900℃,保温5 h,升温速率为10℃/min时,可以制备比表面积为1 047.65 m~2/g的椰壳活性炭,其中总孔容为0.51 cm~3/g,微孔孔容为0.44 cm~3/g。该活性炭的碘吸附值为1 302 mg/g,亚甲基蓝吸附值为195 mg/g。结果表明:在不添加任何活化气体或化学试剂的情况下,热解活化制备高吸附性能椰壳活性炭的机理可能是由于热解活化过程中,热解释放气体,造成一部分孔隙;高温下未炭化物芳构化形成石墨微晶,键断裂时释放部分气体;这些气体作为活化剂对椰壳原料进行了自活化,生成一定孔隙;在密闭的情况下,热解产生气体,使得反应器内产生微压力,对孔隙的形成有一定作用。     

城市污泥与花生壳制活性炭的重金属形态分析及生态风险评价

采用BCR提取法对以污泥和花生壳为原料制备的活性炭进行重金属形态分析,利用原子吸收法测定污泥热解前后Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的不同形态含量.结果表明,污泥中Zn的含量最高,Zn和Cu的含量超过了污泥农用标准.热解可使污泥中的可溶解态和可还原态重金属转化为性质稳定的残渣态重金属,在此基础上,利用重金属潜在生态风险指数法(IR)对污泥活性炭的重金属潜在生态风险进行评价,结果得出花生壳添加量为20％,热解温度为600℃条件下,制备出来的活性炭风险最小.同时证实Cd的潜在生态风险系数较大,在利用时应引起足够的重视.     

生物质热解液的精制及其理化特性研究

研究了精制方法对生物质热解液理化特性的影响,并将其特性与木醋液进行比较。结果表明,蒸馏法精制的生物质热解液的总酸和可溶性固形物含量比活性炭吸附法低,同时,焦油含量也明显低;蒸馏法中减压蒸馏的生物质热解液总酸量最高,焦油含量最低,且微量元素种类丰富。减压蒸馏法精制的生物质热解液与木醋液相比较,密度、总酸、可溶性固形物等指标相差不大,但生物质热解液的Mg、Al、Ca、Mn、Zn等元素含量高,焦油和挥发性酚含量低。     

落叶松木屑快速热解炭制备活性炭工艺及结构表征

以落叶松木屑快速热解炭为原料,采用水蒸气活化法制备了活性炭,其最佳活化工艺为:温度800℃,时间20 min.该条件下活化得率为51%,活性炭亚甲基蓝吸附值为232 mg/g,碘吸附值为968 mg/g,脱色性能优异.微观结构分析表明,快速热解炭主要由微孔组成,外表面包裹沉积吸附层,活化过程中活化剂能够有效去除沉积吸附...     

棉秆基活性炭的表征及其Cu~(2+)吸附特性

为了研究棉秆基活性炭对水中重金属Cu~(2+)的吸附性,分别采用直接热解法,ZnCl_2、HNO_3、NaOH_3种活化剂活化法制备棉秆基活性炭,对其微观结构、元素构成进行分析,并在实验室条件下配制含Cu~(2+)的混合溶液模拟含Cu~(2+)的废水,用火焰原子吸收仪测定不同工艺条件下制得的棉秆基活性炭对水中Cu~(2+)的吸附性。结果表明,NaOH能定性改性棉秆基活性炭,以NaOH为活化剂在热解温度400℃、热解时间150 min、剂料质量比1.0∶1的条件下制得的棉秆基活性炭有大量的芳环、O—H、COOH等含氧官能团,能很好地去除废水中的重金属Cu~(2+),该条件下制得的棉秆基活性炭的吸附量为8.439 mg/g。该研究为棉秆的有效转化利用、活性炭处理废水中的重金属提供了有效参考。     

工业碱木素热裂解特性研究

用热重分析法和热解色谱质谱联用技术(Py-GC-MS)对工业碱木素热解行为进行了初步研究,分析了工业碱木素在不同升温速率下的热分解特性。结果表明,工业碱木素的热解过程主要分为4个阶段,在200℃以下的低温区和300～500℃的中温区各有1个强烈失重峰。工业碱木素热裂解产物非常复杂,Py-GC-MS分析表明,在300℃下的热解产物中,以源于工业碱木素的聚糖热解产物为主,含有一定量的低分子木素热解构产物;在450℃下的热解产物中,以木素大分子的热解构产物为主,例如各种酚类化合物、愈创木基丙酮等酮类化合物及源于木素-碳水化合物复合体的阿魏酸等化合物。      

巴旦杏核壳活性炭表征分析

以南疆地区盛产的巴旦杏核壳为原料,采用微波辐照磷酸法制备了巴旦杏核壳活性炭,使用物理吸附仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等测试方法研究了其性能。结果表明:巴旦杏核壳活性炭经热解、活化后,残留有机官能基团,活性炭晶型均以非晶态为主。巴旦杏核壳活性炭表面分布着大量孔洞,且孔洞以为微孔为主,BET比表面积达418.2 m2/g,总孔容达0.366 cm3/g,亚甲基蓝吸附值达231.5 mg/g。     

废弃人造板热解冷凝液的抑菌特性

为了评价废弃人造板热解冷凝液的应用活性,对不同热解条件下所得刨花板和纤维板热解冷凝液进行抑菌实验,采用抑菌圈法观察其抑菌效果,并利用气质联用仪对成分进行分析。结果表明:人造板热解冷凝液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果显著,抑菌圈直径最大分别可达23.48和20.54 mm。人造板热解冷凝液中含氮化合物较多,而木醋液中酸、酮、酚、酯类化合物较多,这种成分上的差异使得人造板热解冷凝液对细菌的抑制效果较弱。人造板热解冷凝液有较好的抑菌作用,虽然比竹醋液和木醋液稍弱,但因其来源广泛,而具有一定的开发利用价值。      

基于碳汇收益和木材收益损失的碳汇造林补偿标准研究

根据湖北省咸宁市通山县、嘉鱼县和崇阳县的实地调研数据,运用改进的Faustmann-Hartman模型测算杉木碳汇林在不同林龄的碳汇收益、木材收益和林地期望价值,基于碳汇造林带来的林业碳汇收益和农户损失的木材收益综合测算碳汇造林的生态补偿标准,并分析木材价格、碳价格和利率等经济因素变化对补偿标准制定的影响。结果表明:在设定的条件下,综合木材收益和碳汇收益的林地期望价值在林龄22 a时达到最大值43 986.01元·hm^-2,与之相比,林龄30 a时木材收益仅为29 593.42元·hm^-2,碳汇收益和农户损失的木材收益的综合价值为14 392.59元·hm^-2。当补偿期限为30 a时,碳汇造林的生态补偿标准为832.33元·hm^-2·a^-1。碳汇造林补偿标准对木材价格变动的敏感性最高,其次是利率,最后是碳价格。基于上述结论,建议综合碳汇收益和农户损失的木材收益制定合理的碳汇造林生态补偿标准,并加强对农户营造碳汇林的技术培训,建立健全的碳交易市场制度,以保障林业碳汇的供给,实现多效益的协同发展。     

毛竹屑低温炭化制取除臭剂

以毛竹屑的粒度、炭化温度及用磷酸预处理为工艺条件,选择制取除臭剂的最佳工艺,并分析除臭剂的吸附性能.结果表明:毛竹屑粒度<60目、炭化温度350℃,用50%磷酸进行预处理,除臭剂的吸附能力与工业粉状木质活性炭的吸附能力相当.     

生物质居里点热裂解研究

[目的]为生物质裂解的机理分析提供理论基础。[方法]利用JHP-5型居里点裂解仪,在不同的居里点温度下研究杨木屑及其磨木木质素的裂解。同时,在试验的裂解温度范围内研究温度对主要裂解液相产物的影响。[结果]通过GC-MS在线分析裂解的液相产物显示2,种原料的液相产物都为酚类物质,产物基本相同,只是杨木屑的酚类物质种类较多,并且有糠醛产生。液相产物的相对含量随温度的升高都表现为先增加后减少的变化规律,温度为445～590℃时液相主要产物的相对含量较大。[结论]居里点热裂解与气质联用分析技术已成为木质化学研究领域一个固定的技术。     

乌兰县人工造林现状探讨

阐述了乌兰县人工林发展现状,分析了目前本区人工林建设中存在的问题,并对乌兰县未来人工林大发展提出建议。     

热重法研究落叶松热解动力学特性

采用热重分析仪,研究了氮气气氛下升温速率分别为20、30、40、50℃/min时落叶松木材的热解过程,并使用不同动力学分析方法对落叶松主要热解阶段进行了动力学研究,探讨了各方法之间的相似性.落叶松的热解过程可以分为预热、前热解、热解和后热解4个阶段.Freeman-Carroll法线性拟合结果表明,落叶松主要热解阶段可...     

木材干燥微机控制现状及发展

通过对木材干燥微机控制现状的分析,提出了我国木材干燥微机控制发展的思路,有利于推动我国木材干燥业现代化的发展。     

植酸?三聚氰胺处理木材阻燃性能研究

目的公共场所和住宅起火后易引燃木质材料,迅速燃烧,火势蔓延,并产生大量有毒烟气,导致人员伤亡。为了进一步提高公共场所消防安全水平,以及降低火灾危险性,需对木材进行阻燃处理。本研究用植酸与三聚氰胺处理木材,研究改性材阻燃性能,旨在为木材阻燃提供新思路,丰富木材阻燃体系。方法使用两步浸渍法在青杨内部浸入植酸?三聚氰胺阻燃剂,研究改性木材的增重、增容、热解与燃烧性能;分析改性材燃烧后的残炭形貌,探讨植酸三聚氰胺复配阻燃剂应用于木材的阻燃机理。结果与对照组相比,15%植酸与5%三聚氰胺复合处理组（PM2）的热释放速率峰值和总热释放量分别降低了91.24%和79.05%,热释放抑制效果较好;与对照组相比,PM2组显示出更好的抑烟性能,烟释放速率减少了52.94%。与P15%组相比,PM2组的一氧化碳平均产率减小了51.29%,具有明显的减毒作用。PM2组的残炭量显著提高,较P15%组提升了69.58%,与对照组相比增加了278.4%。结论植酸?三聚氰胺阻燃体系能够进入木材,植酸与三聚氰胺复配处理能减少阻燃木材燃烧的热释放速率、总热释放量、总烟释放量与CO产率。植酸能催化木材脱水和炭化反应,使热解反应在较低温度发生,促使木材产生较多残炭。三聚氰胺能减缓木材热解速率,植酸与三聚氰胺协同作用可促使木材生成更多残炭。      

脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂对桉木热解液组分的影响

为了有效利用热解技术处理废弃人造板,采用气质联用技术对比分析桉木、添加质量分数10% 脲醛(UF)树 脂的桉木、添加质量分数10%三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂的桉木、UF 树脂、MUF 树脂的热解液组分。结果表 明:桉木热解液成分复杂,其中2,5-二甲基呋喃的相对含量达到27.56%,3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮和4-(2-氧 代)-2-环己烯-1-酮的相对含量分别为7.04%和7.02%,2,6-二甲氧基苯酚的相对含量为9.48%。添加UF 树脂的 桉木热解液检测到含氮物质的相对含量比桉木热解液增加22.93%,该热解液有望用于肥料生产和土壤改良;添加 MUF 树脂的桉木热解液出现了木糖、丁内酯等桉木热解液中未检测到的产物。