1. 研究目的与意义
围绕稻壳炭以上的特性,稻壳炭联产工艺利用,采用化学性质温和的盐类K2CO3作为硅的提取剂和炭的活化剂,并通过变温的方法实现提取SiO2的目的,解决了产业化中存在材料利用率低,产品质量不高和对设备腐蚀及能源消耗大等弊端。
为了进一步优化工艺条件,节约能源和资金,针对工艺过程中回收液利用低下、不科学等问题,本课题提出了多次分步洗涤收集循环水,根据其不同性能加以有效合理利用,旨在高效、无公害及资源化的稻壳炭联产工艺更加完善
2. 国内外研究现状分析
中国是水稻生产大国, 2011 年稻壳年产量达到了 0.4 亿 t, 国内外关于稻壳利用的方法很多, 如直接燃烧、压缩成型以及用作饲料等。
其中稻壳气化作为一种生物质资源化的利用途径越来越受到人们的青睐。
作为气化发电固体产物的稻壳炭, 区别于灰分含量极高的稻壳灰和专门加工制作的炭化稻壳,在电子显微镜下观察其结构为空心的网状结构,最为显著的特点是高碳素(40%~50%)和高硅石(30%~40%)含量,具有良好的韧性、多孔性以及低密度(112~114 kg/m3)等特性,围绕稻壳炭以上的特性,如何将其合理高效利用是目前研究者们关注的焦点。
3. 研究的基本内容与计划
(1) 在反应的基础上,探究 k2co3的回收情况以及在每一步生成物中的含量。
(2) 检测陈化后以及活化后的k2co3的浓度,来确定其回收率。
(3) 继续通过实验探究联产工艺的用料最佳的配比以及时间的确定,通过碘值以及亚甲基蓝,白度的测定,来确定其产物的性能。
4. 研究创新点
本实验采用化学性质相对温和的盐类K2CO3 作为硅的提取剂和炭的活化剂, 并通过变温的方法实现提取 SiO2的目的, 采用单因素试验方法研究了 K2CO3 质量分数、液固比、浸渍时间等因素对产品的得率及性能的影响,旨在探究出一条高效、无公害及资源化的利用稻壳炭提取 SiO2 及制备活性炭的联产工艺条件。
