聚氨醋基泡沫炭吸附材料的制备

为克服活性炭不易回收、易造成粉尘污染的问题,以聚氨酯为骨架,在聚氨酯泡沫成型过程中加人颗粒活性炭,再经炭化制得泡沫炭吸附材料.以低温液氮吸附测定泡沫炭的孔径结构、SEM观测表面形貌、TG-DTA分析聚氨酯骨架热分解过程,并以亚甲基蓝值、碘值和苯酚吸附容量评价泡沫炭吸附性能.结果表明:随着热处理温度的升高,泡沫炭比表面积...     

土壤矿物质增强生物炭稳定性的机制综述

近年来,生物炭因其在环境中的高稳定性以及固碳减排功能,成为国内外的研究热点。然而,生物炭并不是完全惰性的,它的稳定性与其化学结构和所处的环境体系密切相关。为探究生物炭在土壤矿物质作用下的稳定性和固碳潜能,本文通过分析生物炭与土壤矿物质中无机离子的相互作用机理、生物炭与矿物质颗粒团聚过程,系统论述了土壤矿物质对生物炭稳定性的影响。土壤矿物质无机离子可与生物炭发生络合、阳离子桥联、沉淀和静电吸引等相互作用形成有机-矿质复合体,矿物质颗粒成分可与土壤有机质和生物炭等发生团聚,这两种形式为生物炭提供物理保护,提高生物炭的化学稳定性。生物炭在团聚体中的分布会随时间变化:前期主要存在于粉+黏团聚体,后期主要分布于微团聚体和大团聚体。团聚体的形成将限制微生物的数量与类群、降低生物炭与微生物接触概率、减缓微生物降解利用生物炭的速率,进而增强生物炭的生物稳定性。     

玉米秸秆生物炭压制成型特性研究

制取生物炭是农作物秸秆资源化利用的途径之一。秸秆生物炭松散,不便于处理、运输和储存,压制成型是提高生物炭容重的有效措施。为确定生物炭压制成型较优的原料含水率、成型压力、保压时间等工艺参数,以玉米秸秆烧制的生物炭为原料,利用与WDW-200型微机控制电子液压万能试验机配套的压制成型试验装置,以压制后生物炭块的抗破坏强度和尺寸稳定性为成型质量检测指标,通过单因素试验分别研究各因素对生物炭压制成型特性的影响及其较优范围。根据预试验,确定试验生物炭原料含水率分别为12%,14%,16%,18%,20%,22%,24%,成型压力分别为30,40,50,60,70,80,90MPa,保压时间分别为2,5,8,11,14,17,20s。对某一因素进行试验时,将另外两个因素设定在预试验及前一因素试验的较优水平。压制成型后密封保存72h,测定生物炭成型块的尺寸稳定性,并利用压力机测定生物炭块的抗破坏强度。结果表明:含水率、成型压力和保压时间对压制成型生物炭块的抗破坏强度、尺寸稳定性影响极显著。通过对2个成型质量检测指标综合分析,确定压制生物炭较优的含水率范围为18%~22%,成型压力范围为60~80MPa,保压时间范围为5~11s。该结果对生物炭压制成型工艺及装置研制具有参考意义。     

两种典型炭材料对微生物还原含砷水铁矿的影响及其机制研究

研究了活性炭和生物炭对Shewanella oneidensis MR-1还原含砷水铁矿过程的影响,并探究了这一过程中砷的释放、转化及其在次生矿物中的分布。研究结果表明:在培养初期活性炭和生物炭抑制了含砷水铁矿中铁的微生物还原过程,可能的原因是活性炭和生物炭抑制了菌的生长,荧光染色结果证实了这一过程;在培养中期,微生物逐渐适应培养环境,并使铁还原持续进行,培养结束时活性炭和生物炭显著增加了含砷水铁矿中铁还原的比例。培养基中的磷酸根通过置换作用使水铁矿中的部分砷释放至溶液,而微生物还原含砷水铁矿过程中,活性炭和生物炭抑制了溶液中砷的去除。此外,微生物还原含砷铁矿过程中,依次生成了蓝铁矿和菱铁矿两种次生矿物。SEM-EDX结果表明,在两种次生矿物中,砷主要被蓝铁矿固定。该结果有助于我们从氧化还原的角度评估活性炭和生物炭在农业环境应用过程中的环境效应。     

碳和碳的氧化物解疑

1．“碳”和“炭”的区别与联系。碳是指碳元素，在表示元素和碳的化合物时用“碳”。如碳元素、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等。炭指的是具体物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等，是碳元素形成的不同单质。表示由碳元素组成的物质名称时用“炭”。     

废旧活性炭的改性及其性能研究

在味精工业生产中使用大量活性炭进行中和脱色,在废炭里面有1.4%的谷氨酸钠,并且还有一定的脱色力。为探寻废活性炭多次使用的方法,对废旧活性炭的改性及其性能进行研究,通过多种试验发现了一种比较符合实际可行的废活性炭再生的处理方法,通过这种方法处理废活性炭后的各项指标都不亚于购买的再生活性炭。经过试验分析和论证:这种再生炭处理方法合理,具有很好的经济效益,可实现利润3 000元/t左右,值得开发、应用,完全适用于工业生产。     

活性炭在水处理中的应用研究

一、活性炭特点活性炭是一种经特殊处理的炭,具有无数细小孔隙,发达的微孔构造合巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上,每克活性炭的表面积为500—1500平方米,而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积,将毒物吸附在活性炭的微孔中,     

关于生物炭对土壤肥料的作用及未来研究

<正>生物炭是一种固体状的材料,是在无氧或者低氧条件下低温热转化的产物,广泛的应用在各个行业,具有吸附功能。在农业中应用,可以增加土壤的有机炭成分。目前,如何在农业、环境资源、林业中进行创新发展是主要要研究课题。生物炭能有效改善土壤的质量。一般传统的制作工艺生产的都是块状固体,经过后期的改良,得到的是粉末状的细小颗粒。生物炭是由炭、微量的矿物质以及其它的具有挥发性的有机物质组成,是一种碱性的物     

磷酸活化法制备棉秆基活性炭实验优化及其孔隙结构表征

本文首先将棉花秸秆热解制得生物炭,而后以磷酸为活化剂对所制备的生物炭进行活化得到棉秆基活性炭,采用正交实验方法研究了活化剂与生物炭比例、浸渍时间、活化温度和活化时间对棉秆基活性炭的持水能力的影响,采用极差分析方法对实验条件进行优化,并对所制备的样品进行了比表面积、SEM等性能测定。结果表明:最优化实验方案为磷酸与生物炭质量比为2∶1,浸渍时间12 h,活化温度450℃,活化时间30 min,该条件下所制备的棉秆基活性炭持水能力为5.11 g/g,平均孔径为3.58 nm,最可几孔径为1.81 nm。     

汉麻秆基生物质陶瓷用纯炭坯体的制备与分析

以汉麻秆芯炭粉为原料,采用干压成型工艺制备了生物质碳化硅陶瓷用多孔纯炭坯体,通过截面密度分析、SEM以及压汞测试等手段,对纯炭坯体的密度、显微结构和孔隙特征进行了分析。结果表明,成型压力在110MPa以下时,炭坯密度随压力升高而增加,达到110 MPa后密度不再增加;成型坯体截面密度分布及显微分布均匀;压汞测试表明,压力为35 MPa时所得炭坯的孔径主要介于1～80μm之间,具备制备高质量碳化硅陶瓷的理想条件。     

生物炭挤压成型机的设计与试验

利用螺旋挤压成型原理,设计一种农作物秸秆生物炭挤压成型机。通过对螺旋喂料器、螺杆、成型出口等关键部件的分析计算,确定螺旋喂料器、螺杆、保型筒等关键部件和机构的运动参数和结构参数,并试制样机。以农作物秸秆生物炭为试验材料,以不同螺杆类型、不同含水率和粘结剂添加量为试验因素,采用抗压强度和抗跌碎性为评价指标,设计正交试验,对该挤压成型机性能进行试验。结果表明,当采用等距不等深螺杆、粘结剂添加量为25%左右、含水率为35%左右时,样机的生产率为215kg/h,成型样品的密度为1.06g/cm~3,抗压强度为0.16 MPa,抗跌碎性为98.23%,各项指标满足生物炭成型标准或设计要求。     

仿红木古雕家俱生产技术

<正> 仿红木古雕家俱表面黑红透亮,具有古色古香、富丽堂皇特点。该产品用农作物秸秆或锯末配双机材料,不需雕刻经灌塑而成型。采用本技术可制出集浮雕、阳雕、阴雕、镂空雕等雕刻形态的太师椅、龙凤床、八仙桌、豪华古雕沙发坐椅等家俱。因而生产该产品原料易得,手工加工快,价格低廉之优点。5件套家俱综合成本约600元,售价可达     

基于活性炭与生物炭的水体原位修复技术中试探讨

中试试验选择生物炭与活性炭为吸附材料,在白洋淀某水域铺设炭材料,探索其对上覆水磷酸盐(SRP)、总磷(TP)的吸附效果,探讨活性炭、生物炭在水体原位修复过程中的机理与作用。测试结果表明,生物炭(铺设厚度为6～8 cm)组上覆水TP、SRP浓度低于空白对照组,对上覆水TP、SRP具有较好的吸附效果;活性炭(铺设厚度为6～8 cm)组上覆水TP浓度低于空白对照组,对上覆水TP具有较好的吸附效果。基于2种不同类型碳质材料较高的比表面积、较大的阳离子交换量,中试区上覆水磷酸盐浓度呈现逐渐降低趋势。中试试验对于探索炭材料在水体原位修复中降低污染物浓度的潜在市场及规模化应用具有参考价值与指导意义。     

柱状生物炭基肥成型机的设计与试验

生物炭基肥将生物炭和普通化肥有机地结合起来,具有化肥利用率高、可以改良土壤、减少化肥使用次数和数量、污染环境程度低等优点,已成为研究热点。针对当前生物炭基肥成型设备生产效率低、成型率低,生产出的成型颗粒抗压能力小、合格率不高的问题,研制了一种基于螺杆挤压成型原理的柱状生物炭基肥成型机,并确定了挤压装置、成型装置、切粒装置等零部件的主要结构参数。为探究机器运行参数对成型效果的影响,并选出最佳运行参数组合,安排了单因素试验和正交试验。单因素试验结果表明:合格率的大小与螺杆转速和切粒轴转速匹配程度好坏有关;螺杆转速、切粒轴转速、孔板开孔率的增大,均可使产量增加;切粒轴转速对硬度影响不大,螺杆转速和孔板开孔率的增大可使硬度减小。正交试验结果表明:对于合格率,螺杆转速与切粒轴转速的交互作用和切粒轴转速影响极显著,螺杆转速影响显著;对于产量,螺杆转速影响极显著,孔板开孔率和切粒轴转速影响显著;对于硬度,螺杆转速和孔板开孔率影响极显著。对试验结果进行极差分析,并采用综合平衡法,确定了成型试验的最佳参数组合:螺杆转速为45r·min~(-1),切粒轴转速为185r·min~(-1),孔板开孔率为10%。该条件下的合格率为86%、产量为32.27kg·h~(-1)、硬度为2.56kg。并以正交试验获得的最佳运行参数为试验条件,进行了成型机性能试验。性能试验结果表明:颗粒的成型率为96.2%,颗粒的密度为0.92g·cm-3,颗粒的含水率为1.61%。本文研制的柱状生物炭基肥成型机,与常用的生物炭基肥成型设备相比有优势,且成型性能好,生产的成型颗粒符合相关标准中的成型要求,可为生物炭基肥的成型设备和成型工艺的发展提供技术支持。     

论生物质炭在农业生产中的应用

一、生物质炭的概念 生物质炭（Biochar,又称生物炭,生物黑炭等）是由生物质在完全或部分缺氧的情况下经低温热裂解炭化产生的一类高度芳香烃难熔性固态物质。用于生产生物质炭的原料非常广泛,包括植物所产生的各种秸秆等废弃物,木屑,树皮,（作物茎叶、果壳、米糠）等;农产品加工业有机废弃物,如制糖工业中甘蔗渣、制油工业中油菜饼和橄榄油的残渣及造纸工业中的纸渣（纸浆）,畜禽养殖业废弃物以及城市污泥、生活垃圾等废弃物。生物质炭通常含碳40%～75%,含少量矿物质和挥发有机化合物,呈碱性,不易为微生物分解。生物质炭表面积大含有羧基基团,且多孔,这使得它有很强的吸附能力,具有较大的例子交换量。     

椰壳炭对水中阿莫西林的吸附特性

为考察椰壳炭对水中阿莫西林的吸附特性,以活性炭为参照进行了吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学研究,结合扫描电镜、孔径与比表面积分析仪、傅里叶红外光谱仪对椰壳炭、活性炭形貌结构和物化性质的表征,分析了椰壳炭对阿莫西林的吸附机制。结果表明,25℃时椰壳炭对阿莫西林的吸附量是50.50 mg/g,高于活性炭的吸附量(48.02 mg/g);2种炭材料对阿莫西林的吸附均符合准二级动力学方程(R~20.991 9),表明吸附过程受2种以上因素共同影响;采用Langmuir与Freundlich方程对吸附等温结果进行了拟合,后者(R~20.938 7)拟合结果优于前者(R~20.928 8),表明炭材料对阿莫西林的吸附不是单分子层吸附;吸附热力学结果发现2种炭材料对阿莫西林的吸附过程是自发(ΔG0)吸热(ΔH0)熵变增大(ΔS0)的过程且吸附过程主要为物理吸附(ΔH40 kJ/mol)。     

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。     

活性炭无纺布工艺及性能的研究

研究了胶粘剂对活性炭吸附性能的影响，表明胶炭混合物的吸苯率随胶炭比的增加而减少，减少程度依胶粘剂种类不同而异。筛选出了适合于活性炭无纺布工艺的活性炭、胶粘剂和无纺布，确定了适宜的工艺条件：活性炭为60％，胶粘剂37％，无纺布3％，在此条件下所得活性炭无纺布对苯、甲醛、氨和三氯甲烷的吸附能力分别为32．5％，24．3％。26．7％和30．6％。图2表1参6     

生物炭挤压成型机的设计与试验

利用螺旋挤压成型原理,设计一种农作物秸秆生物炭挤压成型机。通过对螺旋喂料器、螺杆、成型出口等关键部件的分析计算,确定螺旋喂料器、螺杆、保型筒等关键部件和机构的运动参数和结构参数,并试制样机。以农作物秸秆生物炭为试验材料,以不同螺杆类型、不同含水率和粘结剂添加量为试验因素,采用抗压强度和抗跌碎性为评价指标,设计正交试验,对该挤压成型机性能进行试验。结果表明,当采用等距不等深螺杆、粘结剂添加量为25%左右、含水率为35%左右时,样机的生产率为215 kg/h,成型样品的密度为1.06 g/cm3,抗压强度为0.16 MPa,抗跌碎性为98.23%,各项指标满足生物炭成型标准或设计要求。     

糠醛渣炭化学法制备活性炭及其灰分的去除

[目的]探索糠醛渣炭化学法制备活性炭的最佳工艺条件,同时找到有效的灰分去除方法。[方法]以糠醛渣炭为原料,采用磷酸活化的方法制备活性炭,并采用合适的方法去除活性炭的灰分。[结果]通过正交试验确定了磷酸活化的最佳条件为:浸渍比1∶4,活化液质量分数60%,活化温度500℃,活化时间60 min。用12%的氢氟酸溶液除灰分,80℃环境下搅拌12 h(在通风橱中反应),测得的灰分含量为9.53%,亚甲蓝吸附值178.3 mg/g,碘吸附值899.1 mg/g。[结论]糠醛渣炭是制备活性炭的优良原料,用其制备活性炭可解决糠醛渣炭的堆积污染问题,还可避免资源浪费。