生物质废弃物合成水玻璃的工艺模型研究

伴随着丰富的粮食产量,我国每年都会产生大量的农作物秸秆废弃物,充分利用该资源,可以变废为宝,提高生物质资源的附加值。以稻秸秆为原料,通过先酸解后热解,再与碱反应成功制备得到生物质基水玻璃。运用X线荧光分析仪(XRF)分析SiO_2质量分数并计算出SiO_2溶出率,并采用Box-behnken设计,以SiO_2溶出率为响应值,反应时间、反应温度和NaOH溶液3因素为变量,建立二次多项线性回归方程模型,对数据进行拟合,预测出最优工艺条件,并对其进行验证性试验。结果表明,SiO_2溶出率随着反应时间、反应温度和NaOH溶液浓度的数值增大而增大,且反应温度和反应时间对SiO_2溶出率的交互作用较为显著;同时,反应时间、反应温度对SiO_2溶出率存在二次影响;由RSM预测得出最优工艺条件为反应时间为4.9h,反应温度为96.02℃,NaOH浓度为4mol·L~(-1),验证性试验表明该工艺条件下SiO_2溶出率为84.54%。