本文關(guān)鍵詞：改性稻殼灰的制備及其脫硫性能研究

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【摘要】：本研究以農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼作為原材料,研究了不同的預處理方法對稻殼灰制備的影響,并采用硝酸、鈣基材料對稻殼灰(RHA)進行改性處理,采用傅立葉紅外光譜(FTIR).比表面積及孔徑分布測試分析(BET)、X射線衍射(XRD)和差熱熱重分析(DTA-TG)等方法對稻殼灰、硝酸處理后的稻殼灰、鈣基材料改性后的稻殼灰進行了表征,探討了將其作為吸附劑處理二氧化硫的效果。研究結(jié)果表明：先將稻殼用行星球磨儀碾磨后,以lmol·L-1 HCl溶液浸漬4h,再經(jīng)水洗烘干后用兩段煅燒法進行煅燒可得最優(yōu)樣品,該方法所得的稻殼灰色澤潔白均一,比表面積達227.1m2·g-1,稻殼灰表面無特殊官能團,晶面結(jié)構(gòu)呈短程有序,長程無序排列,組分中的二氧化硅以無定形狀態(tài)存在。經(jīng)過硝酸改性后的稻殼灰比表面積為129.3～160.0m2·g-1,孔徑分布主要集中在2～50nm區(qū)間,硝酸改性稻殼灰未使得稻殼灰表面官能團增加,也未使得稻殼灰分子晶面結(jié)構(gòu)呈長程有序排列,酸改使得稻殼灰孔結(jié)構(gòu)發(fā)生微弱變化。而鈣基材料改性稻殼灰比表面積約為28 m2·g-1,孔徑分布主要集中在16nm附近,鈣基材料改性后的稻殼灰主要形成了水化硅酸鈣凝膠(C-S-H),并殘留有硅酸三鈣晶體(C3S),主要起到提高稻殼灰對S02吸附能力的是水化硅酸鈣凝膠。通過對SO2的吸附實驗可知,硝酸改性稻殼灰最佳樣品酸泡條件為6mol·L-1HNO3浸泡4h,不同濃度的硝酸改性稻殼灰吸附量為0.08～0.12mg·g-1,吸附效果一般,吸附量隨著溫度升高變小,隨著SO2進氣濃度升高而變大,吸附動力曲線能較好地用準一級動力學模型來表示,該吸附過程放熱,同時熵值減小,是非自發(fā)過程,隨著溫度下降,吸附過程非自發(fā)趨勢降低,低溫利于該吸附的進行。而鈣基材料改性稻殼灰對SO2的吸附效果較好,鈣基材料改性提高了稻殼灰對SO2的化學吸附能力,最佳樣品為CR-2,其改性條件為質(zhì)量比為鈣基材料：稻殼灰=2：1,在60℃下水化16h,其吸附能力隨著環(huán)境溫度的升高,先增強后略微減弱,隨著SO2進氣濃度的增大,先增強后幾乎保持不變,而當進氣濃度過大時,吸附量變小,吸附過程符合準二級動力學方程,吸附過程為吸熱反應,是非自發(fā)過程,隨著溫度的升高,吸附過程非自發(fā)趨勢降低,在一定范圍內(nèi)升溫利于吸附的進行,焓變和熵變同時大于零,吸附反應為非可逆反應,故水化硅酸鈣凝膠主要提高了稻殼灰對SO2的化學吸附能力。
【關(guān)鍵詞】：稻殼灰 吸附 改性 二氧化硫 鈣基材料
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X701.2;X712
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 主要縮略詞表12-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 稻殼灰制備及應用13-16
• 1.1.1 稻殼灰的來源、組成和結(jié)構(gòu)13-14
• 1.1.2 稻殼灰的應用及改性14-16
• 1.1.2.1 稻殼灰的應用情況14-15
• 1.1.2.2 稻殼灰的改性方法15-16
• 1.2 吸附法煙氣脫硫技術(shù)及吸附基礎(chǔ)理論16-18
• 1.2.1 脫硫技術(shù)概述16-17
• 1.2.2 煙氣脫硫方法概述17
• 1.2.3 吸附的基本原理及其影響因素17-18
• 1.2.3.1 吸附操作參數(shù)17-18
• 1.2.3.2 吸附劑特征18
• 1.2.3.3 吸附質(zhì)的特性18
• 1.2.3.4 吸附劑的活性18
• 1.3 本文主要研究思路及主要內(nèi)容18-19
• 1.4 本文創(chuàng)新點及研究意義19-20
• 第二章 不同預處理方法制備稻殼灰性能的研究20-28
• 2.1 稻殼灰的制備與表征20-23
• 2.1.1 實驗藥品與儀器20
• 2.1.2 稻殼的預處理20-21
• 2.1.3 煅燒稻殼灰21
• 2.1.4 稻殼灰的結(jié)構(gòu)表征分析21-23
• 2.1.4.1 X射線衍射(XRD)22
• 2.1.4.2 傅立葉紅外光譜(FTIR)22
• 2.1.4.3 比表面積及孔徑分布分析測試(BET)22
• 2.1.4.4 差熱熱重分析(DTA-TG)22-23
• 2.2 結(jié)果與討論23-27
• 2.2.1 X射線衍射圖譜23-24
• 2.2.2 紅外圖譜24
• 2.2.3 比表面積及孔徑分布分析結(jié)果24-25
• 2.2.4 差熱熱重分析圖25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 硝酸改性稻殼灰的制備及其脫硫性能規(guī)律研究28-38
• 3.1 硝酸改性稻殼灰的制備28-31
• 3.1.1 制備條件及方法28-29
• 3.1.2 實驗結(jié)果與討論29-31
• 3.1.2.1 硝酸改性稻殼灰的結(jié)晶形態(tài)分析29-30
• 3.1.2.2 稻殼灰孔結(jié)構(gòu)分析30-31
• 3.2 硝酸改性稻殼灰的對SO2的吸附規(guī)律研究31-37
• 3.2.1 實驗和測試方法31-33
• 3.2.2.1 實驗操作步驟31-32
• 3.2.2.2 污染物的測試方法32-33
• 3.2.2 實驗結(jié)果與討論33-37
• 3.2.3.1 吸附溫度對樣品吸附性能的影響33
• 3.2.3.2 SO_2初始濃度對樣品吸附性能的影響33-34
• 3.2.3.3 吸附等溫線34
• 3.2.3.4 硝酸改性稻殼灰對SO_2吸附動力學34-35
• 3.2.3.5 硝酸改性稻殼灰對SO_2吸附熱力學35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第四章 鈣基材料改性稻殼灰制備及其脫硫性能研究38-47
• 4.1 鈣基材料改性稻殼灰制備38-39
• 4.1.1 實驗材料與方法38-39
• 4.1.1.1 實驗材料及儀器38
• 4.1.1.2 鈣基材料改性稻殼灰的制備方法38-39
• 4.2 鈣基材料改性稻殼灰SO_2的吸附規(guī)律研究39-46
• 4.2.1 實驗方法及步驟39
• 4.2.2 實驗結(jié)果與討論39-46
• 4.2.2.1 鈣基材料改性稻殼灰的結(jié)晶形態(tài)分析40-41
• 4.2.2.2 鈣基材料改性稻殼灰的孔結(jié)構(gòu)分析41-42
• 4.2.2.3 鈣基材料改性稻殼灰的差熱熱重分析42-43
• 4.2.2.4 吸附溫度對CR-2樣品吸附性能的影響43
• 4.2.2.5 SO_2初始濃度對CR-2樣品吸附性能的影響43-44
• 4.2.2.6 鈣基材料改性稻殼灰對SO_2吸附動力學44-45
• 4.2.2.7 鈣基材料改性稻殼灰對SO_2吸附熱力學45-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第五章 結(jié)論與展望47-49
• 5.1 本文結(jié)論47-48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻49-53
• 致謝53-54
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄54

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1 游清泉;周一文;;稻殼廢料的綜合利用[J];環(huán)境保護;1981年06期

2 謝凌紅;;利用稻殼可加工建材產(chǎn)品[J];建材工業(yè)信息;1991年22期

3 梁忠英;;稻殼綜合利用前景展望[J];沈陽化工;1993年06期

4 張鳴九;稻殼灰水泥新工藝[J];中國物資再生;1999年11期

5 侯海濤;稻殼開發(fā)利用綜述[J];四川糧油科技;2003年03期

6 孫慶文;許珂敬;郭彥青;;高活性稻殼灰的制備、提純及應用的研究進展[J];中國陶瓷;2012年07期

7 李澤良;;擴大稻殼灰在建筑中的應用勢在必行[J];混凝土世界;2013年10期

8 張榮欣;;稻殼灰的新用途[J];建材工業(yè)信息;1987年18期

9 楊振明;;稻殼灰制水玻璃[J];今日科技;1989年07期

10 ;稻殼的新用途[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);1991年01期

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1 黎良青;蔣正武;;稻殼灰在混凝土中應用研究進展評述[A];中國混凝土進展2010[C];2010年

2 樊明宇;員文杰;李君;鄧承繼;祝洪喜;;稻殼灰制備Si_3N_4/SiC復合粉體的研究[A];第十七屆全國高技術(shù)陶瓷學術(shù)年會摘要集[C];2012年

3 馮慶革;楊義;童張法;山道浩仁;杉田修一;;摻高活性稻殼灰混凝土的抗凍融特性研究[A];《硅酸鹽學報》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學會2007年學術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 張穎;稻殼灰成綠色建筑業(yè)的寶貝[N];中國貿(mào)易報;2009年

2 ;稻殼成“綠”寶貝摻入水泥助減排[N];中華建筑報;2010年

3 劉劍風 本報記者 王志強;昔日稻殼垃圾 循環(huán)變資源[N];黑龍江日報;2005年

4 許可邋劉衛(wèi)紅 李良軍 章兵;稻殼作燃料,一年賺回一輛帕薩特[N];中國稅務報;2007年

5 爽文;國外稻殼建材[N];中國建材報;2005年

6 陳敏;“西瓜芝麻”遍地開花[N];黑龍江經(jīng)濟報;2007年

7 劉家祥邋陳富;稻殼灰成為建筑新材料[N];佳木斯日報;2007年

8 鄭亨哲 本報記者　 李志杰;昔日“黃色污染”變資源[N];黑龍江經(jīng)濟報;2006年

9 趙曉勇　顧日升 袁開建;秸稈燒出超低炭 低炭價格賽大米[N];新華日報;2009年

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1 張宏喜;稻殼主要組分的分離與應用基礎(chǔ)研究[D];吉林大學;2011年

2 劉妍;稻殼灰資源化綜合利用[D];吉林大學;2013年

3 李大偉;熱解稻殼炭基多孔材料的制備、表征及應用基礎(chǔ)[D];中國科學技術(shù)大學;2011年

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1 趙佳英;稻殼灰對微污染水中鐵錳離子動態(tài)吸附特性的模擬試驗[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2015年

2 楊澤心;稻殼灰制備白炭黑及白炭黑的改性研究[D];遼寧科技大學;2015年

3 饒文龍;改性稻殼灰及其在有機廢水處理中的應用[D];武漢工程大學;2015年

4 丁俊勇;生態(tài)型稻殼灰超高性能水泥基復合材料的制備及機理分析[D];東南大學;2015年

5 李鵬坤;酸預處理對稻殼內(nèi)離子浸出率及稻殼灰性能影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

6 黃甫元;改性稻殼灰的制備及其脫硫性能研究[D];廣西大學;2016年

7 陳佩;稻殼預處理對稻殼灰的影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

8 劉龍;稻殼灰回收利用工藝研究[D];天津科技大學;2014年

9 楊柳;稻殼灰中二氧化硅的利用[D];吉林大學;2015年

10 姜信輝;稻殼灰的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

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本文編號：1020364