竹炭电阻率与其理化性能间的关系

通过在不同的炭化最高温度下烧制竹炭的灰分含量、挥发分含量、固定碳含量、密度、pH值的测定，并运用惠斯登电桥测其电阻值，探讨了竹炭电阻率与其理化性能之间的关系。结果表明：竹炭电阻率和竹炭理化性能之间存在相关性，竹炭电阻率随竹炭灰分含量、固定碳含量、密度和pH值的增加而有不同程度的降低，而随着竹炭挥发分含量的降低而降低。     

24种竹材炭化热值与工业分析

【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。     

竹炭的烧制工艺与理化性能关系的初探

在实验室中，采用SX-2-5-12型箱式电炉，以3种不同的工艺和4种不同的炭化终点温度进行了竹炭烧制工艺与理化性能关系的初步研究。结果表明1竹炭的烧制工艺，尤其是炭化的终点温度对竹炭性能的影响是明显的。实际生产中，根据窑型进行工艺优化是完全必要的；2炭化的终点温度越高，挥发分含量与精度等级值越小，灰分与固定炭含量增加，电导率增大，竹炭密度相应提高，竹炭的热值渐趋稳定。     

竹炭的烧制工艺与理化性能关系初探

在实验室中，采用SX2-5-12型箱式电炉，以3种不同的工艺和4种不同的碳化终点温度进行了竹炭烧制工艺与理化性能关系的初步研究。结果表明：①竹炭的烧制工艺，尤其是炭化的终点温度对竹炭性能的影响是明显的。实际生产中，根据窑型进行工艺优化是完全必要的；②炭化的终点温度越高，挥发分含量与精炼度等级值越小，灰分与固定炭含量增加，电导率增大，竹炭密度相应提高，竹炭的热值渐趋稳定。     

木屑炭化物制备工艺研究

采用杉木（Cunninghamia lanceolata）屑为原料制备木屑炭化物,通过正交试验研究炭化温度、炭化时间及原料含水率对木屑炭化得率及炭化物理化特性的影响。结果表明：炭化温度对木屑炭挥发分含量、灰分含量、固定碳含量和热值的影响达极显著水平,原料含水率对木屑炭挥发分含量的影响呈显著水平;木屑炭化物的最佳炭化工艺条件为炭化温度450℃、炭化时间2.5 h、原料含水率高（即31.26%以上）,制备的木屑炭化物挥发分含量19.62%、灰分含量4.15%、固定碳含量76.23%、pH值9.46、吸光度0.2510、热值31550 J/g,炭化得率可达32.11%。     

功能与环保并重

竹炭家纺以优越的环保性，被誉为21世纪环保卫士。据了解，竹炭是—种以生长5年以上的高山毛竹为原料，经过高达1000℃以上高温烧制而成的一种炭。竹炭的物理化学性质为：片炭含水率5％～8％，颗粒炭含水率14％～18％；固定炭含量85％～88％；灰分含量2%～4%；比表面积300～600m^2／g；挥发分6％～8%；干碳热值3000～3300kj／kg;     

十三陵林场低山林区针叶林地表可燃物负荷量及其影响因子

对北京十三陵林场人工油松林和侧柏林进行踏查,并根据地型、林分因子的差异性设置21块样地,调查样地的林分、地型因子及可燃物负荷量,进行可燃物负荷量及其影响因子的相关性分析。研究结果表明:对针叶林整体而言,灌木可燃物负荷量与枝下高呈正相关,与林分密度呈负相关,草本可燃物负荷量与平均胸径、平均树高呈正相关,1h,10h时滞枯枝负荷量与郁闭度呈正相关;对油松林而言,灌木可燃物负荷量与平均胸径呈负相关,1h,10h时滞枯枝负荷量与海拔、平均树高呈正相关;对侧柏林而言,灌木可燃物负荷量与平均树高呈正相关,草本可燃物负荷量与平均胸径、平均树高呈正相关,10h时滞枯枝负荷量与郁闭度呈正相关。     

山苍子核渣生物质炭制备与性能分析

采用缺氧状态下进行热解,以水蒸气法提取精油的山苍子核渣为原料,测定不同热解温度下生物质炭的炭得率、灰分、挥发分、pH、固定碳、亚甲基蓝的吸附值,研究不同炭化温度对山苍子核渣生物质炭的特性影响。热解实验表明:随着炭化温度从300℃升温到600℃,炭得率和挥发分均逐渐降低,灰分和固定碳则逐渐升高,pH值逐渐升高。在温度为300℃时,山苍子核渣生物质炭的炭得率为(52.49±2.14)%、挥发分为(46.45±0.55)%、灰分为(3.37±0.47)%,通过计算得到固定碳为(50.18±1.02)%、pH值为6.68±0.10;在温度600℃时,山苍子核渣生物质炭对亚甲基蓝的吸附值最大,为56.08 mg·g~(-1)。实验结果表明炭化温度为600℃时,山苍子核渣生物质炭对亚甲基蓝的吸附效果最好,可作为一种新型潜在的生物质炭材料。     

雷竹炭理化性质及H^2＋吸附性能测定

对用4年生的雷竹竹秆在传统的竹材炭化窑中烧制获得的雷竹炭进行理化性质及其在Hg^2＋溶液中对Hg^2＋的吸附性能测试,结果表明：①雷竹炭的水分、灰分、挥发分、固定碳、pH等基本理化性能指标均达到《竹炭》（DB33/T467-2004）要求;②雷竹炭中K、Ca、Na、Mg元素的含量较高,其中钾含量最高,达11 730 mg/kg,Hg、Cd、Cr、Se等重金属未被检出,As、Pb、Co、Ni、Sr等重金属的含量均小于1 mg/kg;③雷竹炭对Hg^2＋具有较强的吸附性能,吸附率与雷竹炭的粒径,作用时间,HgCl2溶液的pH、浓度,雷竹炭用量,吸附温度等因素有关,在雷竹炭粒径为0.25～0.37 mm,添加量10 mg,处理温度35℃,pH6的条件下,对Hg^2＋的吸附率在96.0%以上。     

雷竹炭理化性质及Hg2+吸附性能测定

对用4年生的雷竹竹秆在传统的竹材炭化窑中烧制获得的雷竹炭进行理化性质及其在Hg2+溶液中对Hg2+的吸附性能测试,结果表明:①雷竹炭的水分、灰分、挥发分、固定碳、pH等基本理化性能指标均达到<竹炭>(DB33/T467-2004)要求;②雷竹炭中K、Ca、Na、Mg元素的含量较高,其中钾含量最高,达11730 mg/kg,Hg、Cd、Cr、Se等重金属未被检出,As、Pb、Co、Ni、Sr等重金属的含量均小于1 mg/kg;③雷竹炭对Hg2+具有较强的吸附性能,吸附率与雷竹炭的粒径,作用时间,HgCl2溶液的pH、浓度,雷竹炭用量,吸附温度等因素有关,在雷竹炭粒径为0.25～0.37 mm,添加量10 mg,处理温度35℃,pH6的条件下,对Hg2+的吸附率在96.0%以上.     

竹材含水率和炭化温度对竹醋液得率和竹炭质量的影响

本文以自制连续式炭化炉就竹原料含水率和炭化温度对竹醋液得率和质量及竹炭质量的影响作了试验研究,结果表明,较高的含水率(约40%)和较高的炭化温度(约450℃),均有利于提高竹醋液的得率,其中,含水率对竹醋液得率的影响达显著水平,但总酸含量、溶解焦油含量、沉淀焦油含量则相反,呈降低趋势,其中,后者呈极显著差异;试验结果同时表明,较高的炭化温度使竹炭挥发分含量降低而固定碳和碘吸附值含量提高,其中对固定碳含量影响达到显著水平。     

竹炭生产工艺的现状与建议

从生产竹炭的原料、设备、烧制工艺等方面分析入手，介绍了用竹材生产竹炭的整个生产工艺，并对生产中的一些问题提出自己的看法，为竹炭产品深度开发起到积极作用。     

-光组合降解苯酚的研究

研究了竹炭-TiO2-光组合体系,即吸附-催化-光氧化协同降解苯酚的特性,探索了竹炭C HEN Q ing-song用量、竹炭粒度、苯酚溶液pH值及其初始浓度对苯酚去除率的影响。结果表明:竹炭用量1 g/L时,光氧化效果最好;粒度越小,苯酚去除效果越差,粒径以0.520~0.246 mm为宜;酸性条件有利苯酚的去除,当pH值为3.0时,效果最好;苯酚的起始浓度升高,其去除率降低,但平均反应速率增大。     

炭含量对竹炭/高密度聚乙烯复合材料电磁屏蔽和力学性能的影响

为了探究竹炭含量对竹炭基复合材料性能的影响,以竹炭(BC)和高密度聚乙烯(HDPE)为原料,采用"熔融挤出-模压"成型工艺制备竹炭/高密度聚乙烯(BC/HDPE)复合材料,通过对不同竹炭含量的BC/HDPE复合材料进行测试,研究炭含量对复合材料力学性能、热性能、电磁屏蔽性能以及微观结构的影响.结果表明,竹炭对BC/HD...     

竹炭对养殖水净化效果研究

选取不同竹种、不同竹龄、不同炭化终点温度和不同炭化时间的竹炭,对鱼塘养殖水进行吸附净化处理,通过测试水的浊度、COD和氨氮去除率等指标研究竹炭对养殖水的净化效果.结果表明:用竹炭吸附后的水样的浊度、COD和氨氮等水质指标都有明显改善;毛竹炭对水质净化处理效果最理想,氨氮去除率达到90％以上;随着竹龄的增大,竹炭的净化处理效果增强,6年生的毛竹炭用于水质净化较适宜;不同炭化温度的竹炭对水质净化有选择性;炭化时间越长竹炭对鱼塘养殖水的吸附净化效果越好.     

竹炭对草本花卉生长的影响

通过竹炭颗粒与清水沙等混合物作花卉栽培基质，种植蝴蝶花、吊兰、万年青等花卉试验。结果表明：(1)竹炭颗粒能改善土壤的理化性质，提高土壤的pH值、孔隙度和持水率，提高速效N、P、K，Ca、Mg、Fe的含量，分解和吸附Cu、Zn、Mn等重金属元素。(2)竹炭颗粒基质能促进植物根、茎、叶生长和花蕾的形成，且随其用量的增加出现先促进植物生长后抑制植物生长的现象，且以每样土壤中添加竹炭颗粒15～25g为最佳。(3)不同竹炭颗粒配比组花卉各生长因子明显好于对照组。以15g竹炭颗粒基质种植吊兰各项生长因子最好。     

高温炭化法制备竹炭的研究

采用高温炭化法制备竹炭,探讨温度、保温时间和升温速率对竹炭吸附性能的影响,并通过N2吸附等温线对其孔隙结构进行表征。结果表明:随着温度提高、保温时间延长,竹炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈现逐步增长的趋势;升温速率的提高,促进了炭素前驱体石墨化程度的提高,不利于竹炭孔隙结构的发达;高温炭化法可以制得微孔、中孔、大孔较发达的竹炭。在较佳的实验条件下,高温炭化法可制得亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为280 mg.g-1和947.3 mg.g-1的竹炭。     

竹炭对染料的吸附性能研究

研究了竹炭对染料活性艳红X-3B的吸附性能,探讨了竹炭粒径、用量、吸附时间、溶液pH值、温度和浓度对吸附性能的影响,并研究了竹炭对多种染料以及实际印染废水的吸附效果。结果表明,竹炭经ZnCl2改性处理后,吸附容量大幅提高,达13.5 mg.g-1;ZnCl2改性竹炭对活性艳红X-3B的吸附在2 h时基本达到平衡,其吸附过程为放热过程,随温度升高,吸附容量相对降低;吸附容量随染料溶液浓度的升高而增加;粒径越细,吸附效果越好,但是粒度过细,加工耗能耗时,实际应用时,应根据去除效果的具体要求选择粒度大小;ZnCl2改性竹炭对受试的18种染料均有较好的吸附效果,吸附容量最高达23.5 mg.g-1;投加量为2 g.L-1时,对实际印染废水中染料的吸附去除率为72.3%,表明改性竹炭在染料废水处理中具有较好的应用前景。     

竹炭的神奇功能人类的健康卫士

介绍了竹炭的生产工艺、性能及微观结构。竹炭的微观结构非常类似洋葱状富勒烯碳和展开的碳纳米管结构,因而具有许多木炭不具有的特殊功能。由于竹炭具有较大的比表面积,有良好的吸附性能,可用于有害气体的脱除和水体的净化。竹炭的孔隙以大孔为主(200nm),可用作纳米光催化剂或生物膜的载体,制备纳米改性光催化剂杀菌吸附用炭以及可循环使用的生物膜改性竹炭,实现了两种材料两种性能完美的结合,并可解决竹炭吸附饱和的现象。