以稻壳为原料制备白炭黑和活性炭

以农业副产物稻壳为原料,采用碳化-碱溶工艺制备了白炭黑和活性炭,考察了工艺条件对产品性能的影响.稻壳经水洗、酸浸预处理后于600℃炭化30 min,采用2.5 mol/L的氢氧化钠溶液碱溶4 h,结果显示获得的白炭黑为无定型二氧化硅,无杂相.其产率、纯度和白度分别达到90%、93.5%和95%;制得的活性炭的亚甲基蓝吸...     

稻壳原料的净化处理试验研究

对合成氮化硅超微粉的稻壳原料进行了净化处理试验研究，找出了最佳净化试剂，计算出了稻壳净化过程中净化反应的综合表观活化能及综合表现反应级数。     

以稻壳灰为硅源制备SAPO-34分子筛

以不同温度条件下焙烧得到的稻壳灰为硅源, 采用水热法合成SAPO-34 分子筛, 考察了不同温度条件下焙 烧得到的稻壳灰中的二氧化硅的形态及其活性, 并进一步研究其对合成所得SAPO-34 晶体结构、形貌的影响。采用 示差同步扫描热分析仪(TG-DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X 射线衍射仪(XRD) 和扫描电镜(SEM) 等对稻壳灰 及合成的SAPO-34 分子筛的微观结构及形貌进行表征。结果表明: 不同温度条件下焙烧得到的稻壳灰中二氧化硅 的形态和活性差异较大, 对后期合成的SAPO-34 分子筛的晶形有着较为显著的影响。稻壳最佳焙烧温度为600 ℃, 该温度下得到的稻壳灰有利于SAPO-34 晶体的合成, 且合成的SAPO-34 分子筛结晶度最好。     

用稻壳,稻草制取水玻璃过程中金属杂质的去除及其机理分析

对用稻壳、稻草制备水玻璃所剩余的炭渣进行了分析,给出实验结果,结果表明：金属成分在水玻璃的制备过程中以难溶化合物的形式被除去;难溶化合物能与酸反应,转化为可溶化合物;新技术制取的水玻璃溶液与传统方法相比,纯度相同,甚至更高。     

黑稻壳颗粒表面结构的分形研究

应用分形几何理论，研究了不同条件下制备的黑稻壳颗粒的表面结构特征。结果表明：（１）黑稻壳颗粒表面结构具有分形体的特征和规律性；（２）热解处理炉内的压力与环境气氛对颗粒表面结构的不规则性几乎不影响。（３）先粉碎后热解处理所得到的黑稻壳，其颗粒表面结构要复杂些。     

以光卤石为原料制取磷酸二氢钾的工艺

以天然光卤石为原料生产ＫＨ２ＰＯ,提出了最佳工艺条件：采用高氯酸铵（ＮＨ４ＣｌＯ４）加入光卤石饱和溶液,经沉淀、过滤得高氯酸钾（ＫＣｌＯ）,再将此ＫＣｌＯ４咖入磷酸中,以叔胺类萃取剂萃取去除高氯酸（ＨＣｌＯ４）获得ＫＨ２ＰＯ４,萃出的ＨＣｌＯ４经氢氧化铵水溶液反萃所得的ＮＨ４ＣｌＯ４可循环使用,光卤石中钾的回收率达９４％,所得ＫＨ２ＰＯ４的纯度为９９．１％。     

表面活性剂对氟硅酸钠(钾)在磷酸介质中结晶介稳区宽度的影响

通过测定不同过饱和深度下的氟硅酸钠、氟硅酸钾在30.37%磷酸溶液中的结晶诱导期曲线，图解法得到介稳区宽度，然后分别加入不同含量的3种表面活性剂：聚乙二醇（分子量10000），聚乙二醇（分子量20000），OP乳化剂测定相应的介稳区宽度，对比发现：所选的3种表面活性剂使氟硅酸钠、氟硅酸钾的结晶诱导期和极限过饱和度增大，介稳区宽度也相应增大;说明表面活性剂增加了介稳溶液的稳定性，使溶液中氟硅酸钠、氟硅酸钾不易形成晶核，从而有效地缓解氟硅酸钠、氟硅酸钾的结垢。     

稻壳制备超细二氧化硅新工艺

研究以稻壳为原料,经过预处理、燃烧、后处理、粉碎过程,制备超细二氧化硅新工艺.过程可回收稻壳燃烧热能,治理稻壳灰造成的污染.通过单因素实验与正交实验,确定过程的最佳工艺条件为:盐酸浓度为1.3mol/L,酸浸泡时间为24 h,燃烧温度为650℃,燃烧时间为5 h,后处理剂体积分数为25%.此条件下可制备得到白度为90.5,二氧化硅含量为98.62%,平均粒径为0.96 ltm的优质超细二氧化硅.     

亚硫酸钠还原法合成邻乙基苯肼

将邻乙基苯胺与亚硝酸钠反应生成重氮盐,再经亚硫酸氢钠还原制得邻乙基苯肼。采用盐酸洗涤法和柱层析法对产品进行了提纯。通过薄层色谱,红外光谱,核磁共振波谱及熔点测定确定了产品结构。     

高活性稻壳灰的制备及其对水泥性能的影响

通过研究煅烧制度对稻壳灰火山灰活性的影响 ,提出了一种有效制备高活性稻壳灰的方法。采用这种方法 ,可以稳定地实现半工业化生产 Si O2 含量大于 90 %且主要为非晶态的白色多孔状稻壳灰 ,其火山灰活性很高。在稻壳灰的粉磨过程中 ,必须加入助磨剂 ,否则细颗粒的二次团聚会使稻壳灰的活性降低。在水泥中掺入不同比例的稻壳灰 ,可以大幅度地提高水泥胶砂强度 ,而且水胶比越大 ,强度提高率越大。     

稻壳热解特性及其动力学研究

研究不同粒径的稻壳以及其在不同的升温速率下的热解特性。从TG和DTG图上可看出,粒径为0．88～0．38mm的稻壳的失重率（约60％）最大,粒径在0．08mm以下的失重率最小（约55％）;随着升温速率的增加,TG和DTG曲线向高温侧移动,热流率逐渐增大,最大失重速率对应的温度升高,而最大失重速率降低。采用FWO法和Popescu法计算了稻壳热解的动力学参数并确定最佳机理函数。     

高活性稻壳灰混凝土的强度特性和孔结构研究

研究了高活性稻壳灰混凝土的强度特性和孔结构，结果表明，随着混凝土中稻壳灰掺量的增加，混凝土的强度明显提高，龄期为7d和28d获得较高的强度提高率。稻壳灰替代水泥掺入混凝土后，能明显的改善孔结构，孔隙明显细化，小于20nm的无害孔明显增多。混凝土中Ca(OH)2的减少和孔结构的改善是稻壳灰混凝土强度提高的主要原因。     

Nano-Silica Production by Rice Husk Combustion in a 0.7 MW Double-Circulating Fluidized Bed after Acid Pretreatment

酸预处理稻壳在0.7 MW双循环流化床中燃烧制备纳米SiO2的中试实验

陈佩,别如山

（哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院,哈尔滨 150001）

创新点说明：

提出一种将稻壳预处理和双循环流化床燃烧相结合连续制备纳米SiO2的新方法,以该方法在稻壳大规模生产纳米SiO2方面取得了突破性进展,同时也解决了流化床中稻壳燃烧出现的结渣和团聚问题。

研究目的：

将酸预处理后的稻壳在双循环流化床锅炉中燃烧,达到大规模连续制备纳米SiO2的目的,在此基础上也解决了稻壳在流化床中燃烧的粘结团聚问题。

研究方法：

首先采用酸对稻壳进行预处理,提前除去稻壳中阻碍稻壳燃烧的碱金属等,而后将酸预处理后的稻壳在特定设计的0.7 MW的双循环流化床（DCFB）中进行燃烧试验。

1) 通过流化床的运行温度情况、燃烧效率以及烟气排放等方面研究预处理后稻壳在流化床中的实际燃烧情况;

2) 采用SEM扫描电镜、TEM透射电镜、X射线荧光光谱仪和比表面积及孔径分析仪等手段对稻壳在DCFB中不同工况燃烧后不同位置所得稻壳灰进行表征;

3) 对比了本实验所得稻壳灰与其它条件所得稻壳灰的理化性能。

研究结果：

实验结果表明,酸预处理除去了稻壳中大量的金属杂质尤其K,抑制了结晶二氧化硅的形成,因此稻壳在0.7 MW双循环流化床中燃烧状况良好,并未出现粘结团聚问题,并且燃烧效率高达99.5%;燃烧后所得的稻壳灰均为白色颗粒,呈无定形结构,SiO2纯度最高可达98.6wt.%以上,残炭含量最低至0.2wt.%以下,比表面积最高为178m²/g,平均孔径为5-6 nm;与其它条件下所得稻壳灰的性能进行对比后发现,在大规模循环流化床中所得稻壳灰的性能处于优良水平。

结论：

酸预处理提前除去稻壳中的碱金属杂质,不仅解决了稻壳在流化床中的燃烧问题,还大幅提高了稻壳灰的质量。相比于实验室电加热炉中纳米二氧化硅的制备,稻壳酸预处理结合循环流化床燃烧的方法即可大规模连续制备纳米二氧化硅,同时也为工业过程提供热量,这是一种高能量富集的过程。

关键词：稻壳,循环流化床燃烧,预处理,纳米SiO2,稻壳灰

     

稻壳暗管在改良低湿地中的应用

黑龙江省宝清县三江水利试验站稻壳暗管排水资料表明，稻壳暗管既能排出地表残留水、水壤过湿水分稻壳腐乱后，又能增加上壤有机成分，改善作物生态环境，促进作物生长，提高作物产量，是改良低湿地有效的技术措施。