澳洲坚果壳滤料的制备与过滤性能的研究

以废弃澳洲坚果壳为原材料制备滤料,对其过滤性能进行验证,以期为澳洲果壳进一步作为各种用途的滤料提供依据并为废弃物的综合利用找到新途径。通过对滤料粒径、滤层厚度、不同重复过滤次数等一系列实验并测定其孔隙率及经扫描电镜拍照分析。发现澳洲坚果壳滤料具有很好的过滤性能,果壳颗粒中丰富的孔隙在滤油后被大量油脂及悬浮物所填满。以上结果表明澳洲坚果壳颗粒可以吸附油脂及悬浮物,从而达到过滤的效果。     

澳洲坚果壳中纤维素和木质素成分分析

对澳洲坚果壳的研究表明,澳洲坚果壳的主要成分是纤维素和酸不溶木质素,其中纤维素含量为34.65%,酸不溶木质素含量为39.75%,水分含量为8.45%;与其他植物相比,它的酸不溶木质素含量较高,而纤维素含量明显较低;紫外和红外光谱、核磁共振氢谱的分析结果表明,澳洲坚果壳的木质素以愈创木基-紫丁香基木质素为主,属GS型木质素,且G型木质素含量大于S型木质素.     

浸提−汽爆改性对澳洲坚果壳生物吸附铅的影响

采用单因素实验和响应面法相结合的方法,系统地研究了预浸剂种类与浓度、蒸压力与保压时间以及后浸提等汽爆工艺因素对澳洲坚果壳吸附水中Pb（II）能力的影响,优化改性工艺,并通过扫描电镜、红外光谱法分析改性对吸附剂理化性质的影响。结果表明：预浸剂种类与浓度、蒸汽压力与保压时间以及后浸提等汽爆改性工艺参数对澳洲坚果壳吸附水中Pb（II）的能力均有显著影响。适宜的预浸剂和后浸提剂分别为HCl溶液和NaOH溶液,优化后的改性工艺为预浸剂HCl浓度为0.49 mol/L,蒸汽压力2.29 MPa,保压时间8.4 min。汽爆改性使澳洲坚果壳表面变得粗糙多孔,比表面积增加,为Pb（II）的吸附提供更大的物理空间;木质素与糖类之间的化学键被破坏,在后浸提中部分木质素被去除,一些羟基与Na⁺发生结合,吸附过程中Pb²⁺与Na⁺间又发生离子交换。按优化工艺改性的澳洲坚果壳对Pb（II）的吸附量是不改性澳洲坚果壳的4.6倍,合适的预浸—汽爆—后浸提工艺可以极大地提高农林废弃物的生物吸附性能。     

澳洲坚果壳果烘干工艺及其关键工艺参数研究

采用空气源热泵对澳洲坚果壳果进行烘干,研究烘干过程中的干燥工艺和关键参数。结果表明,澳洲坚果壳果烘干分为4个阶段:T_1≤30℃烘干48～72 h,壳果含水量降至15%～20%;30℃T_2≤38℃烘干24～48 h,壳果含水量降至10%～15%;38℃T_2≤45℃烘干24～48 h,壳果含水量降至7%～10%;45℃T_2≤50℃烘干72 h,壳果含水量降至2%～3%,达到干燥标准,且此时坚果褐变率为2.5%,过氧化值1.50 mep/kg,还原糖含量为0.05%,产品综合质量指标较优。     

磷酸活化制备枣核活性炭研究

目的:以大枣核为原料,制取木质活性炭。方法:以50%磷酸为活化剂,用煅法制备活性炭。结果:在煅制时间为25 min的时候,煅制出来的活性炭性能最佳,产率为46.8%,碘吸附值为935.76 mg·g~(-1),亚甲基蓝脱色力为298.1mL·g~(-1)。结论煅法制备活性炭工艺简单易行,成品性质稳定。     

磷酸法稻壳基活性炭制备及表征

以稻壳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,考察了原材料与活化剂的配比、活化温度和活化时间等因素对活性炭吸附性能的影响,确立了调控活性炭性能的工艺方法和工艺条件.利用扫描电镜观察了活性炭的形貌特征,利用X射线衍射分析了稻壳活性炭中微晶的晶体结构.研究结果表明,以稻壳为原料、磷酸为活化剂在实验室的马弗炉中制备活性炭的适宜工艺条件为:活化剂/炭为3,活化温度为400℃,活化时间为2h,所制得的活性炭的碘吸附值为809 mg/g.     

活性炭制备的研究进展

本文系统评述了近年来活性炭的主要制备方法,其中：化学活化法可短时间制备出高比表面积的活性炭,但会带来较严重的污染;与化学活化法相比,物理活化法具有工艺简单、清洁等优点,但所制备活性炭的孔结构较低,吸附性能偏弱;物理-化学活化法结合物理活化法和化学活化法两种方法的优点,可调节活性炭结构,制备出合适的活性炭;微波加热活化法不仅可以降低预处理成本,还可以提高加热速率。本文还比较了不同改性方法的优劣,并对高比表面积活性炭的发展前景进行了展望。     

农业废弃物制备颗粒活性炭的工艺优化研究

【目的】研究农业废弃物颗粒活性炭的制备工艺,得到较佳的制备工艺参数.【方法】根据颗粒活性炭的特性,采用正交试验分析了玉米秸秆、花生壳和松籽壳3种原料在不同粘结剂含量和活化时间的组合上对制得颗粒活性炭吸附性能的影响.【结果和结论】在试验设计取值范围内,原料种类对颗粒活性炭吸附性能的影响较显著,粘结剂含量和活化时间的影响次之.根据正交试验结果得出较佳的制备工艺参数,即原料种类为玉米秸秆,粘结剂含量(w)为35%,活化时间为45 min.以此工艺参数组合制备出的颗粒活性炭碘值为828.60 mg·g-1,亚甲基蓝吸附值143.22 mg·g-1,比表面积604.98 m2·g-1,研究结果对提高颗粒活性炭的经济效益和环境效益具有一定的参考意义.     

利用稻壳制备净水用活性炭研究

以稻壳为原料,通过低温碱处理、磷酸活化法制备活性炭,研究磷酸溶液浓度、浸渍比、活化温度和活化时间等因素对活性炭吸附性能的影响,确定了活性炭制备工艺和参数.结果表明:稻壳经过预处理、低温NaOH处理、磷酸活化处理的工艺参数为:磷酸活化剂浓度55％、浸渍比2.0、活化温度475℃、活化时间60 min,制备的活性炭产品的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别达到940、128 mg/g,符合GB/T 13803.2-1999《木质净水用活性炭》二级品的质量指标.     

磷酸法制备活性炭活化机理研究

[目的]研究磷酸法制备活性炭的活化机理。[方法]将磷酸浸渍后的木质纤维素类原料经稀酸水解后提取还原糖,研究还原糖含量与相应工艺条件下制备的活性炭产品孔性能之间的关系。[结果]在该试验条件下,还原糖含量与活性炭产品孔性能基本呈正相关,而在浓硫酸添加量较高时,呈反相关,可能是由于浓硫酸的过度催化导致形成更小分子量的低聚糖,对较大拓扑结构的形成不利,反而会降低比表面积和孔的发展。[结论]为活性炭生产提供一定的理论指导。     

油茶壳活性炭的制备及其吸附性能研究

[目的]制备油茶壳活性炭,并对其吸附性能进行研究。[方法]以油茶壳为原料,通过磷酸活化法制备油茶壳活性炭,考察磷酸浓度、浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭的得率和吸附性能的影响;并对制得的活性炭结构进行表征。[结果]当磷酸浓度为70%,浸渍比为1∶3,活化温度为600℃,活化时间为90 min时,活性炭得率可达34%以上;碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别大于1 000、150mg/g;所得活性炭结构以微孔为主,且富含一定比例的中孔,孔径分布相对集中在1.4～5.0 nm。[结论]该研究为油茶壳的综合利用提供了新的途径。     

资源化利用鸭粪制备活性炭的研究

[目的]探讨鸭粪作为活性炭制备原料的资源化利用可行性.[方法]以鸭粪为原料,采用氢氧化钾为活化剂制备活性炭,以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为评价指标,研究鸭粪活性炭制备过程中固液比、活化剂浓度、活化时间、活化温度等因素对活性炭产率和吸附性能的影响.[结果]鸭粪活性炭最佳制备工艺条件：固液比为1∶2.5、KOH浓度为40％、活化时间为45 min、活化温度为800℃,其活性炭产率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为32.3％、388 mg/g和53 ml/g.在最佳制备工艺条件下添加25％的锯木屑,能明显提高活性炭的吸附性能.[结论]该研究结果为鸭粪的资源化利用提供了一种新型环保的技术.     

磷酸活化棉秆制备活性炭的研究

[目的]磷酸活化棉秆制备活性炭.[方法]以棉秆为原料,磷酸为活化剂,采用一步法制备活性炭,考察了浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能和活化得率的影响.[结果]棉秆制备活性炭的最佳工艺条件：浸渍比为1.5,活化温度450℃,活化时间60 min.此时,活性炭的碘吸附值为1 376 mg/g,亚甲基蓝吸附值为163.5 mg/g,活化得率为35.67％.制得的活性炭比表面积为1 462 m2/g,总孔体积为1.178 cm3/g,中孔体积为0.792 cm3/g,平均孔径为4.4nm,最可几孔径为3.9nm.[结论]该研究对于扩大制备活性炭的原料,带动产棉区的农业经济发展具有重要的意义.     

高介孔体积油茶壳活性炭的制备工艺研究

以生物质油茶壳为原料,氯化锌为活化剂,探讨活化温度、氯化锌与油茶壳的浸渍比、油茶壳颗粒大小对制备的活性炭的比表面积、孔体积和介孔体积的影响规律,并对活性炭的组织结构、形貌、石墨化程度及表面化学成分进行了分析。结果表明,在考察的活化温度(T=500℃~800℃)范围内,活化温度对活性炭的比表面积和孔体积具有较大的影响,对孔径影响较小;在500℃时制备的活性炭具有较高的高比表面积和孔体积,活化温度越高,活性炭的比表面积和孔体积越小;氯化锌与油茶壳浸渍比为1时,制备的活性炭为微孔体系,当浸渍比为4时,活性炭具有较高的比表面积和最大的孔体积,其比表面积和孔体积分别为1890m^2·g^-1和2.42cm^3·g^-1,介孔体积占总体积的83.06%;在考察的油茶壳颗粒尺寸范围内,油茶壳原料颗粒的粒径对活性炭的组织结构影响较小。表面形貌和化学组成分析结果表明,活性炭表面由菜花状的小颗粒堆积而成,相互贯通的蠕虫状孔结构构成其孔隙结构,其表面含有一定数量的醚基、羰基、酚羟基及羧基等含氧官能团。     

活性炭的微波制备技术研究

以花生壳和竹子为原料,氯化锌为活化剂,微波辐射制备活性炭,通过单因素试验确定最佳制备条件,并在最优条件下对活性炭分别进行碘吸附、亚甲基蓝吸附、电镜分析和比表面等分析检测。结果表明,竹子活性炭的吸附性能优于花生壳活性炭,其吸附碘值为984.9 mg/g,亚甲基蓝吸附值为150 mg/g,比表面积1 047.0 m2/g,孔体积0.208 cm3/g,孔径2.78 nm。     

稻壳制活性炭及其对污水中铬的吸附能力研究

研究了以稻壳为原料用磷酸活化法制备粉状活性炭的条件,并探讨了稻壳活性炭对水中铬离子的吸附性能。结果表明废弃稻壳在氮气保护下,以每分钟升温10℃的速率加热到400℃进行预炭化,再在800℃条件下活化所制备的活性炭对废水中重金属铬离子具有较强的吸附性能。这为稻壳的综合利用、提高农副产品的价值及解决环境污染提供了一条途径。     

氯化锌法制备木质素活性炭的研究

[目的]优化氯化锌制备高性能活性炭的操作参数。[方法]以从棉浆黑液中提取的酸析木质素为原料,采用氯化锌活化法制备木质素活性炭,并以得率和碘吸附值为考察指标,选择氯化锌浓度等4个因素进行正交试验,确定最佳工艺条件。[结果]4因素对氯化锌制备活性炭的影响依次为:陈放温度>陈放时间>浸渍比>氯化锌浓度;最佳工艺条件为:陈放时间12 h、陈放温度120℃、浸渍比1∶3、氯化锌溶液浓度40%、活化温度600℃、活化时间70 min、升温速率10℃/min;制备的活性炭得率为46.39%、碘吸附值839.68 mg/g、亚甲基蓝吸附值5.5 ml/0.1g、A法焦糖脱色率120%、水分4.81%、灰分5.29%。[结论]用氯化锌活化法制备棉浆木质素活性炭方法简单,节约资源,减少环境污染,具有广泛的应用前景。     

污水处理厂污泥制备活性炭的研究

[目的]研究影响污泥活性炭性能的因素。[方法]以污水处理厂未消化脱水污泥为原料,采用氯化锌炭化活化法制备了污泥活性炭,选取氯化锌浓度、活化温度、活化时间、液固比为影响因素,以碘值和亚甲基蓝作为评价指标,通过正交实验确定了活性炭的最佳制备条件;分析了各影响因素对活性炭性能的影响程度。[结果]若以碘吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度3mol／L、活化温度450℃、活化时间30min、液固比为1．5：1,污泥活性炭碘值为358．68mg／g;若以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度4mol／L、活化温度550℃、活化时间90min、液固比为1．5：1,污泥活性炭亚甲基蓝吸附值为45．9mg／g。[结论]各影响因素对活性炭性能的影响为：活化温度〉活化时间〉活化剂浓度〉液固比。通过电镜分析活性炭孔结构,污泥活性炭以过渡孔为主。