生物质气化发电厂稻壳灰制备ZSM-5分子筛和活性炭

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaozi303
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物质气化发电厂稻壳灰(下文统称为稻壳灰)主要成分是Si02、碳及少量无机氧化物,若大量的稻壳灰得不到合理处理,将造成严重的环境污染。研发高附加值的富硅产品,同时将碳资源充分利用将是稻壳灰高效利用的最佳发展方向。现有文献绝大多数是以实验室自制稻壳灰为原料进行研究,本文直接以生物质气化发电厂废弃稻壳灰为原料,将其与碱液反应进行硅碳分离,利用碱溶制备的硅溶胶水热合成高附加值ZSM-5分子筛,利用滤渣制备高比表面积活性炭。   利用碱溶法对稻壳灰所含硅碳进行分离,考察了颗粒大小,KOH溶液浓度,反应温度和反应时间对Si溶出率的影响,确定了碱溶分离过程最优工艺:100日筛下料为原料,碱溶温度为150℃,KOH浓度为lmol/L,碱溶时间为5h;对碱溶滤液成分和滤渣形貌、孔道结构分析发现,滤液成分较为复杂,加大了ZSM-5分子筛的合成难度,经彻底清洗后的滤渣比表面积达559.56m2/g。   以碱溶滤液为硅源,采用水热合成法制备ZSM-5分子筛。研究了在复杂合成体系中,模板剂种类、模板剂用最、Si/Al比、晶化温度、晶化时间等因素对ZSM-5分子筛合成过程的影响;采用XRD、SEM、ICP、TG-DSC、N2吸附脱附等手段进行表征,结果表明,以乙醇为模板剂未能合成出ZSM-5分子筛,而在同等条件下,以商业水玻璃能合成出晶形较为完备的ZSM-5分子筛,说明在稻壳灰制备的硅溶胶复杂体系中,ZSM-5分子筛合成条件较为苛刻;以TPABr为模板剂在较宽Si/AI比范围内(15-2002)均可合成出ZSM-5分子筛,当Si/Al比为30-2002时,分子筛产物晶形较为完备;晶化时间为24h时,硅铝比为30时收率达最大值86.6%,硅铝比为45时结晶度最好,随着Si/A1比的提高,收率逐渐降低;随着晶化时间的延长,ZSM-5相对结晶度先逐渐增加然后有所降低:ZSM-5分子筛产品结晶度达商业ZSM-5分子筛的93.58%,具有良好的热稳定性和较大的比表面积,微孔分布集中于0.53nm,经550℃焙烧5h后仅含O、Si、Al、K元素。   以碱溶滤渣为原料,采用KOH化学活化法制备活性炭。通过正交实验和单因素实验,考察了活化剂用量、活化时间、活化温度、颗粒度、载气流量等因素对活性炭吸附性能的影响。随着碱碳比的增加、活化时间的延长、活化温度的上升,活性炭的碘吸附值呈先增大然后减小趋势,活性炭收率呈减小趋势。确定了最佳活化工艺:碱碳比为4:1,活化温度为750℃,活化时间为120min,原料粒度为100目筛下料,载气流量为lOOml/L。活性炭产品碘吸附值达1792.26mg/g,比表面积达1587.76 m2/g,极微孔集中分布于0.49nm,微孔集中分布于0.8-1.03nm,中孔集中分布于2-10nmo,灰分含量为1.03%,优于国家标准(GB/T12496.8-1999)。本文认为利用稻壳灰制备ZSM-5分子筛和高比表面积活性炭不仅有助于解决环境污染问题,还具有一定的工业实用价值,具有广阔的应用前景。
其他文献
车牌识别是近年发展起来的智能交通管理系统的核心部分之一。其研究内容是将图像处理与模式识别结合起来。国内车牌识别的研究有其特殊性--汉字的识别。汉字识别准确率一直是
本学位论文依托国家自然科学基金(No.50876106,No.51076152)和国家973基础研究发展计划(No.2010CB227301)等科研任务,对能源利用问题的代数显式解析解及中低温太阳热能与化石能
近几年来,基于多重置换扩增的全基因组扩增技术已经得到了广泛的运用。该技术使用的phi29 DNA聚合酶具有起始DNA需求量低、保真度高、校读性好、产物片段长并且偏向性低等优点
与其他小型低温制冷机相比,脉冲管制冷机具有振动小、效率较高、电磁干扰小等优点,非常有望成为继斯特林制冷机之后的新一代制冷机。由于单级高频脉冲管制冷机的最低制冷温度
纳米材料由于具有比表面积大、表面能高、生物相容性良好等独特性质,被广泛应用到生物传感器的酶电极制作中。其中,一维半导体纳米材料具有稳定的半导体性质并且能与现代半导
目的:冠心病等心血管疾病已成为威胁人类生命健康的重要疾病,夺走了越来越多人的生命。其中动脉粥样硬化是冠心病的主要诱因,是一种影响到动脉血管壁的增生性炎症,也是易引起心脑
本文通过对荣华二采区10
期刊
矿山工业是国民经济中一个重要的生产活动,同时也是一个重要的污染源。目前,我国金属矿山开采和选矿厂选别矿石在工艺过程中都会产生大量脉石废碴、废水,通常是以矿浆的形式
随着我国经济的快速发展和农民生活水平的显著提高,农民对室内热环境的要求也越来越高。以化石能源为燃料进行供暖,不仅污染环境,还加剧了我国的能源危机,威胁国家的能源安全
近年来,随着社会经济的快速发展,人们的生活水平也在不断提高。但是生活水平不断提高的同时,也带来了日益严重的心血管疾病。于此同时,越来越多人开始慢慢对自己的健康有着更负责的意识。而心血管疾病中的心律失常是所有疾病基本病症,同时也是大部分有致死性的心脏疾病的根源。因此对于心律失常疾病的快速、准确、有效检出,对预防相应心血管疾病有着重要意义。系统采用便携式的监护终端采集生理信息并通过蓝牙传输至智能手机,