利用低碳稻殼灰生產活性炭的工藝與應用研究.pdf

1、本論文主要探索了利用廢棄稻殼灰聯(lián)產水玻璃和活性炭的方法，研究重點是根據(jù)廢棄稻殼灰的本身特性，在保證水玻璃質量的前提下，使用其廢料堿溶濾渣生產出性能優(yōu)越的活性炭，優(yōu)化生產工藝，以期整個處理工藝達到全利用、低成本、高質量、低污染的目標。同時，探索了低成本的酸化堿溶濾渣在油脂脫色中的應用。 稻殼灰主要由二氧化硅和碳組成，論文首先研究了原料稻殼灰的特性，確定了普通的廢棄稻殼灰屬于高硅低碳的低碳稻殼灰，所以堿溶制取水玻璃是最簡單有效的處理

2、工藝，堿溶條件(反應時間、堿液濃度、加水量等)能決定產品性質，而隨著堿溶強度的變化，所得水玻璃與堿溶濾渣的質量是矛盾的。實驗采用含碳量為12.7％的低碳稻殼灰為原料，經實驗測定，為保證水玻璃的模數(shù)大于2，堿溶濾渣的灰分最低為44.27％。采用灰分為44.27％，亞甲基藍(MB)吸附值為6.0mL/0.1g的堿溶濾渣為原料再活化制備活性炭，由于缺乏隔氧活化設備，實驗采用普通馬弗爐作為活化器，經實驗確定，氫氧化鈉的活化效果最好，優(yōu)化實驗確定

3、了最佳活化條件為：活化劑用量28g/8g堿溶濾渣，活化溫度640℃，活化時間120min。同時，確定了最佳洗滌方法：水洗-酸洗-水洗，酸洗條件為每2g炭添加150mL，濃度為0.3mol/L的鹽酸，640℃酸洗80min。最后確定了最佳拌料方法為濕拌法：將灰拌入氫氧化鈉飽和溶液中，130℃烘干，按照實驗確定的最佳工藝制得的活性炭，MB吸附值高達26.0mL/0.1g，灰分僅為1.2％，遠遠優(yōu)于LY/T1281-1998一級活性炭標準，其

4、它各項指標符合LY/T1281-1998一級活性炭標準。 由于LY/T1281-1998僅規(guī)定了活性炭的質量指標，而活化條件的選擇在很大程度上還取決于得率、成本等因素，同時比表面積、碘吸附值等指標對探索活化機理很必要，也是不同文獻之間互相參考比較的重要標準，所以實驗比較了各活化條件對碳利用率、活化效率、BET比表面積和碘吸附值的影響，并通過一系列對比實驗探索了活化過程并檢驗參考文獻中的一些設想，實驗結果驗證了之前實驗所確定工藝的

5、優(yōu)越性，同時也指出了在活化劑回收方面存在的問題。 由于活化成本較高，論文在最后探討了灰分為44.27％，MB吸附值為6.0mL/0.1g的堿溶濾渣不經活化，酸化后直接用作油脂脫色劑的可能性，確定了最佳酸化條件：酸洗條件為每4g堿溶濾渣添加400mL15％(v/v)的硫酸溶液，25℃酸化40min。由于實驗室無法準確模仿工業(yè)生產中的脫色過程，所以主要檢測脫色率、殘油率、過濾速度等指標，通過與工業(yè)上廣泛應用的活性白土比較來進行研究，