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。     

毛竹热解特性及其动力学分析

采用热重分析方法,分析毛竹在不同原料粒径、升温速率及添加无水碳酸钠、氯化钠条件下的热解特性及热解动力学规律.结果表明,不同升温速率及不同原料粒径的毛竹的热解过程基本相似,可分为脱水阶段、快速热解阶段、慢速热解阶段;随着原料粒径、升温速率的提高,毛竹快速热解的起始温度和结束温度向高温方向移动;添加剂无水碳酸钠和氯化钠对毛竹热解都有不同程度的抑制作用.采用Coats-Redfem积分法计算毛竹热解动力学参数,结果表明升温速率对毛竹热解活化能无显著影响,热解活化能随着原料粒径的增大而增大,毛竹粒径为0.07-0.10 mm时最低热解活化能为11.092k J·mol-1.     

阻燃木粉-聚丙烯复合材料的热解特性及热解动力学研究

采用热重分析仪分析阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热解特性,并研究不同升温速率对添加聚磷酸铵(APP)、 改性聚磷酸铵(M-APP)的阻燃木塑复合材料热解行为的影响,通过热重曲线建立热解动力学方程和分布活化能模 型,揭示了阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热稳定性、热解反应活化能。结果表明:APP 和M-APP 2 种阻燃剂相比,M- APP 降低了复合材料的起始分解温度,并提高了木塑复合材料的残炭量;M=APP 使木粉最高分解温度由344.8 c 降低到334.1 c,使聚丙烯的最高分解温度由518郾5 益提高到525.6 c,残炭量由19.4% 提高到21.7%;添加 M鄄APP木塑复合材料的活化能比添加APP 的低。所以作为木粉鄄聚丙烯木塑复合材料的阻燃剂,M-APP 的阻燃效 果优于APP。      

滤泥的热解特性及动力学分析

【目的】研究滤泥的热解特性、动力学和热力学性质,为滤泥热解提供科学依据。【方法】采用定量法进行工业分析和元素分析;采用热重分析法,以5、10、15、20、25和30℃/min加热速率从室温加热至800℃,运用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)3种方法处理热重试验数据。【结果】滤泥灰分含量为44.34%,挥发分含量为52.88%,C、H、N、S和O的重量百分比含量分别为24.96%、4.04%、1.98%、5.82%和18.86%,高位发热值(HHV)为11.39 MJ/kg。由TG(热重分析)曲线可知热解主要分为3个阶段进行,分别为微失重阶段(110℃左右)、快速热解阶段(150～510℃)和炭化阶段(510～800℃),不同加热速率下DTG(热重分析一阶微分)曲线峰值差别明显。运用FWO和KAS方法计算得出的平均活化能(Eα)分别为322.28和321.93 kJ/mol,平均焓变(ΔH)为289.04和288.24 kJ/mol,平均吉布斯自由能变(ΔG)为207.87和208.01 kJ/mol,熵变(ΔS)由负值持续增加为正值。【结论】较低的加热速率有利于滤泥的热解反应;FWO和KAS模型均能较好地描述滤泥热解过程,整个热解过程符合热力学第二定律,是一个复杂多步的吸热过程。     

复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析

为研究复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理,利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝(Al-Si)、NP阻燃剂(N-P)、聚硅酸磷酸二氢铝复合NP阻燃剂(N-P-Al-Si)处理杨木(编号为A、B、C、D)的燃烧性能进行探讨,分别运用Ozawa-Flynn-Wall法和修正Coats-Redfern法计算阻燃杨木活化能。结果表明:A仅有1个热解阶段,此阶段的活化能值为65~70 kJ/mol。阻燃处理材的热解大致分为2个阶段,D的主要热解阶段介于B、C之间,其热释放速率缓慢,失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下D的失重趋势一致,随着升温速率的增大,失重曲线向高温方向移动。D第1、2阶段的活化能分别为120、240 kJ/mol,均显著大于C(115 kJ/mol),表明Al-Si与N-P复配后的阻燃效率得到提高。      

毛竹催化热解动力学研究

利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示：毛竹主要热解温度区间为200．0～379．0℃,当温度为328．5℃时达到最大热解速率17．18％·Min-1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213．21kJ·mol-1,平均指前因子约为1017;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为1018,平均活化能变化不明显。图6表3参12     

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...     

阻燃超低密度植物纤维材料的热解动力学分析

利用动态热重法,对阻燃剂施加量分别为0、30%、40%的超低密度植物纤维发泡材料的TG-DSC-T曲线进行分析。结果表明,热解过程可分为5个阶段,其中爆燃阶段是控制火灾蔓延的关键,阻燃剂施加量达到40%才有理想的阻燃效果。通过预设热解反应的反应级数,对TG数据线性拟合,根据线性相关度选择合理的反应级数,建立热解各阶段的反应动力学模型,结果显示热解过程中的反应速率越稳定,则反应级数越小。     

毛竹催化热解动力学研究

 利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示：毛竹主要热解温度区间为200.0~379.0 ℃,当温度为328.5 ℃时达到最大热解速率17.18%·min^－1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213.21 kJ·mol^－1,平均指前因子约为10¹⁷;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为10¹⁸,平均活化能变化不明显。图6表3参12     

秸秆热解·燃烧特性及动力学研究

利用热重分析仪,采用热重-差热(DTA-TG)等现代分析测试手段,对石家庄近郊的水稻、小麦、玉米秸秆的热解和燃烧特性进行研究,确定不同升温速率下反应动力学参数。结果表明:秸秆热解分为4个阶段,即干燥阶段、过渡阶段、热解阶段、炭化阶段。随着升温速率的增加,第一阶段的终止温度相似,第二至四阶段中,随升温速率的提高,热解起始温度、质量损失速率最大时候的终止温度和最大质量损失率均提高;秸秆燃烧随着升温速率的增加,秸秆的挥发分析出燃烧温度与固定碳开始燃烧温度都随之变大;研究不同升温速率下的动力学模型,发现秸秆热解和燃烧的动力学参数有所不同;对比不同种类的秸秆燃烧与热解的特性,发现同一地区的玉米秆、稻秆和麦秆这3种生物质的热解与燃烧规律基本一致。     

热重法对椰子油的氧化稳定性及动力学研究

[目的]通过热重分析研究椰子油的氧化稳定性及动力学。[方法]分别在不同气氛(空气、氮气)和不同升温速率(2、5、10、20、25、40℃/min)下对椰子油进行氧化稳定性分析和动力学分析。[结果]椰子油在氮气气氛下更稳定;相同条件下,升温速率越快,氧化分解温度越高。由Flynn-Wall-Ozawa法计算椰子油的活化能为60.50 k J/mol。[结论]氮气可以防止椰子油氧化;升温速率越快,椰子油越不稳定。研究可为椰子油的加工和储藏提供理论依据。     

中国椰子耐寒生理研究进展与展望

低温是限制椰子种植业发展的主要因素,严重制约着中国椰子产业的发展。综述了寒害对中国椰子产业的影响,以及椰子抗寒生理的研究现状,并根据已经开展的棕榈科植物抗寒生理研究的情况,对椰子抗寒生理的研究进行了展望。     

椰衣粉中多酚类物质提取工艺的优化

[目的]探索提取椰衣粉中多酚类物质的最佳工艺条件。[方法]采用不同浓度的乙醇溶液浸提的方法,结合单因素试验和正交试验探讨影响椰子多酚提取的主要因素。[结果]研究结果表明,对提取产率的影响程度从高到低的因素依次是乙醇体积浓度、提取温度、提取时间、料液比。在80℃,料液比1：12条件下,采用体积浓度为50%的乙醇溶液提取1h,椰子多酚的提取率最高。[结论]该研究确立了采用乙醇溶液作为浸提剂从椰衣粉中提取椰子多酚的最佳工艺条件,为椰子多酚的工业化生产提供理论依据。     

橡胶籽壳的热化学液化及其动力学1）

以聚乙二醇/丙三醇（ m（聚乙二醇）∶m（丙三醇）＝4∶1）为液化剂,研究了硫酸催化橡胶籽壳粉在多元醇体系的液化反应,探讨了不同反应因素对液化反应的影响,同时通过反应时间与液化率的关系,揭示了液化产物的性质随反应时间变化的规律。结果表明：当催化剂用量为8％、反应温度150℃、V （液化剂）∶m （橡胶籽壳）＝4 mL∶1 g、液化反应时间90 min时,其液化产率高达94．32％。同时,橡胶籽壳液化符合二级动力学反应,活化能Ea＝20．60 kJ/mol,指前因子A＝3．6598 s-1,ΔH＝17．09 kJ/mol,ΔS＝-245．34 J/mol,ΔG＝120．91 kJ/mol,表明体系较易进行,在外界供能的前提下,体系的有序性发生了变化,反应形成了某种形式的协同的过渡态,体系变得复杂。     

椰壳自动粉碎机的设计

针对椰子(Cocos nucifera L.)壳质地坚硬、难以粉碎的特点,结合目前中国南方热带城市的椰子加工现状,设计了一种椰壳粉碎设备,介绍了其挤压装置、液压传动装置、粉碎刀的设计。结果表明,设计的椰壳自动粉碎机粉碎率为93%,粉碎时间不到人工粉碎时间的1/5。该设备的实现可降低人工劳动强度,操作简便,可靠性高,提高了椰子产品的综合利用率,符合目前椰子综合处理的需求。     

5个椰子品种形态特征的比较研究

对5个椰子品种茎、叶、花的23个形态特征进行了比较研究。结果表明:有15个数量性状和5个质量性状在5个品种间有显著性差异,而小叶形状、小叶边缘颜色和小叶边缘形状这3个性状在品种间无显著性差异。通过综合分析这20个性状,可以将供试品种进行初步区分。     

椰子种质资源RAPD标记研究中的引物筛选

[目的]对椰子遗传多样性进行深入研究,为进一步开发利用椰子种质资源奠定基础。[方法]利用80个10碱基随机引物,对从中国海南、云南、广东、广西等椰子种植区所采集的67个椰子种质进行随机扩增,以筛选适合于对所有椰子品种进行RAPD分析的引物。[结果]共筛选出30条能扩增出条带清晰、明亮、具多态性且重复性好带型的有效引物。12个随机引物在所有样品中共扩增出340条带,即检测到340个椰子RAPD位点,其中307个位点为多态性位点,占总位点的90.3%。[结论]利用RAPD标记技术对椰子大量样品的系统分析,为椰子的品种鉴定、遗传育种及种质资源的保护与利用提供了依据和背景资料。     

桉树木屑热裂解制生物油的研究

利用自行设计研制的小型生物质热裂解反应器,对桉树木屑热解产油的试验条件进行了研究。结果表明,当热裂解温度为500℃,进料速率为300 g/h时,生物油的产率达到最大,达40.3%。升温速率的增加,有助于提高生物油的产率。GC-MS分析表明,桉树木屑生物油是一种成分复杂的有机化合物的混合物,含氧量较高。其主要组分为有机酸和酮类。其中乙酸含量占50.6%,羟基丙酮占10.9%。生物油经过精制加工得到高品质的生物燃油后,结合生物质热解气、生物质炭的利用,可实现生物质综合能源化利用。