利用废弃机制炭颗粒制备活性炭研究

以机制炭废弃炭颗粒为原料,水蒸汽法物理活化制备吸附性能较佳且得率较高的活性炭。通过正交试验设计,研究活化温度、活化时间和水蒸气用量对活性炭吸附性能、活化得率和固定碳含量的影响。得到最佳活化工艺条件为:活化时间1.5h、活化温度950℃、水蒸汽用量700-750g/h。制得活性炭的碘吸附值1162mg/g,亚甲基蓝吸附值9.5ml/0.1g,活化得率36.67%。     

竹炭聚氨酯软质泡沫塑料性能的研究

在聚氨酯泡沬中添加竹炭微粒,运用一步发泡法制备了不同竹炭含量的软质泡沫塑料,测试了该泡沫塑料的密度、力学性能、色差、负离子释放能力及远红外发射率。结果表明,该泡沫塑料的密度、负离子释放能力、回弹率、远红外发射率均随着复合竹炭粉含量的增加而增加;而拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度却随着复合竹炭粉含量的增加而减少;复合竹炭粉含量为8%(质量分数,下同)时的聚氨酯泡沫塑料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度分别为纯聚氨酯泡沫塑料的63.87%、57.04%、55.32%;当复合竹炭粉含量≤2%时,制备的竹炭聚氨酯泡沫塑料达到GB/T 10802—2006标准要求。     

山核桃等3类果蓬原料制备机制炭工艺

对山核桃果蓬添加比例为10%～100%与木屑共混制备机制棒以及机制炭进行了研究,结果表明,山核桃果蓬的最大添加量以30%为宜,其机制棒的棒形基本完整、平均棒长42.8cm。而从机制炭外形和理化性能来看,山核桃果蓬添加量为10%和20%时制备的机制炭性能较佳,30%次之。同时,对30%油茶果蓬、山核桃果蓬和板栗果蓬制备机制棒和机制炭的性能进行了对比试验,结果表明:山核桃果蓬制备的机制炭灰分含量最高,5.28%;板栗果蓬机制棒密度小、含水率低、呈细纤维状,固化成型得率只有80.85%。从灰分含量、固定碳含量、燃烧值等性能方面对比结果表明,30%板栗果蓬和油茶果蓬制备的机制炭总体性能都强于30%山核桃果蓬制备的机制炭,但30%板栗果蓬制备的机制炭强度较低、易断裂。因此,利用山核桃、板栗和油茶3类果蓬原料制备机制炭具有较高的现实可行性,其中油茶果蓬在机制炭方面应用效果最佳。     

竹活性炭碘吸附值对甲醛吸附性能影响的研究

考察了竹活性炭不同碘吸附值及吸附时间对甲醛吸附量的影响。结果表明:随着碘吸附值增加,竹活性炭对甲醛吸附能力也增加,在72 h内碘吸附值最高竹活性炭(744.16mg/g)其甲醛吸附能力为碘吸附值最低竹活性炭(126.83 mg/g) 的2.63倍,通过SPSS软件分析得出,竹活性炭碘吸附值与甲醛吸附成正相关,在72 h内以24 h甲醛吸附量为基准,对每隔24 h甲醛吸附增加值进行比较。结果表明竹活性炭碘吸附值越大,吸附时间越长,竹活性炭对甲醛吸附增加值也越大,且两者之间成正相关。进一步以竹活性炭碘吸附值(X₁)和吸附时间(X₂)为变量进行回归分析,得出回归方程:Y=66.215lnX₁+0.973X₂-286.66,相关系数R²为0.948。     

果蓬类原料致密成型特征及其机制炭质量分析

以山核桃、油茶和板栗3类果蓬为原料,研究了此类原料与杉木、松木屑在不同配比条件下对果蓬类致密成型特征及其机制炭质量的影响。证实了果蓬类原料因纤维素含量、木质素含量与杉木、松木存在差异,且因较高的灰分含量限制,需与杉木或松木屑等原料在一定配比条件下才可实现良好的致密成型。而配比选择试验结果则表明,果蓬原料与杉木、松木屑混合原料以3:7比例配料为宜;在此条件下,制备的机制炭外形平直无裂缝,得率为 33.85%~36.73%,固定碳含量 79.80%~86.20%,热值28.96~31.92 MJ/kg。     

竹炭粒径对竹活性炭的吸附性能与孔结构的影响

研究了竹炭粒径对KOH活化法制备的竹活性炭吸附性能和孔结构的影响。结果表明,竹炭粒径0.18~0.27 mm和0.55~0.88 mm时活化得率较高。竹活性炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值都随竹炭粒径的减小而先减小后增大,与活性炭的比表面积BET和总孔容积变化趋势相一致;苯酚吸附值随竹炭粒径的减小而先增大后减小。竹炭粒径对竹活性炭碘吸附值和苯酚吸附值的影响较小,0.11~0.15 mm粒径竹炭制备的活性炭的亚甲基蓝吸附值最大。0.18~0.27 mm和0.55~0.88 mm粒径竹炭制备的活性炭的平均孔径较小,说明0.18~0.88 mm粒径竹炭制备的活性炭的微孔率相对较高,有利于在低分子质量气体吸附方面的应用。因此,竹炭制备高性能活性炭的较佳粒径为0.18~0.88 mm。     

油茶壳用微波加热磷酸法制活性炭

以油茶果壳为原料,用磷酸作活化剂,采用微波加热法制备粉状活性炭。按4因素3水平的正交表设计试验方案,研究磷酸浓度、料液混合比、活化温度、活化时间等4个因素对产品亚甲基蓝吸附值的影响。在磷酸质量分数60%,料液质量比1:2.0,活化温度550℃,活化时间75 min的条件下,活性炭的亚甲基蓝吸附值可达226 mg/g,A法焦糖脱色率达100%以上,灰分为4.6%~5.2%。油茶果壳可用微波加热磷酸活化法制取液相脱色活性炭。     

碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究

采用羟甲基化碱木质素(HKLF)与酚醛树脂(PF)复合制备碱木质素-酚醛复合胶黏剂(KPF),研究了HKLF添加量对KPF性能的影响,并分析其在竹胶板中应用的可行性。结果表明:HKLF添加量为10 %~30 %的KPF生产的竹胶板性能优异,其静曲强度及其弹性模量、吸水厚度膨胀率及胶合强度等物理力学性能均符合LY/T 1574-2000 《混凝土模板用竹材胶合板》标准的B类竹材胶合板要求,与纯酚醛胶所制竹胶板的胶合性能相当,且对竹材浸胶量影响较小。HKLF添加量为40 %时,竹胶板干状横向静曲强度和吸水厚度膨胀率不达标。因此,HKLF添加量为10 %~30 %的KPF作为竹胶板用胶黏剂是可行的。     

山核桃果蓬添加量对机制炭燃烧性能影响分析

以木屑机制炭为对照,对山核桃果蓬添加量为10%、20%、30%和50%共4个添加山核桃的木屑机制炭试样的理化特征分析结果表明,山核桃果蓬添加量低于30%时,机制炭外形和理化性能较佳,其固定碳含量和燃烧热值分别高于80%和30 MJ/kg;利用TG-DTG-DSC热分析联用技术对果蓬炭燃烧性能测试结果则表明,随山核桃果蓬添加量由10%增至50%,燃烧失重开始的温度逐渐降低;燃烧速率峰值和放热曲线峰值及其相对应温度则随山核桃果蓬添加量的增加而减小和降低,分别从1.0 mg/min降至0.7 mg/min、95.12 W/g降至82.18 W/g、580 ℃降至462.5 ℃。此外,试验也证实了随着山核桃果蓬添加量的增加,机制炭着火温度、最大燃烧速率和着火后最大失重速率、及其相应温度、最大释热量等5个参数均呈逐渐变小趋势;其中木屑机制炭着火温度比50%山核桃果蓬木屑机制炭高105.6 ℃;木屑机制炭和20%山核桃果蓬木屑机制炭的可燃性指数相对较小,相应的前期燃烧反应能力相对较弱。     

栽培基质用炭化稻壳制备工艺研究

采用正交试验法研究了栽培基质用炭化稻壳制备的最佳工艺条件,即考察炭化温度和炭化时间对稻壳炭化得率和理化性能的影响,得出了炭化温度 350℃、炭化时间 40 min 的优化工艺,在此条件下,炭化稻壳pH值8.06、热值 19 937 J/g、固定碳含量为 41.16%,炭化得率为 51.71%。