活性稻殼灰中富含大量無(wú)定形納米硅,可作為經(jīng)濟(jì)性原材料廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。我國(guó)稻殼年產(chǎn)量巨大,資源豐富,通過(guò)稻殼燃燒產(chǎn)生蒸汽/熱水的同時(shí)制備活性稻殼灰（納米SiO₂）是一種高效的資源化利用方式。但稻殼燃燒過(guò)程存在的關(guān)鍵問(wèn)題是:（1）稻殼中金屬雜質(zhì)（堿金屬）在燃燒過(guò)程中會(huì)與SiO₂發(fā)生熔融反應(yīng),不僅降低了稻殼的燃燒效率,還會(huì)嚴(yán)重影響稻殼灰的質(zhì)量;（2）實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)燃燒設(shè)備不能穩(wěn)定燃燒和不連續(xù)運(yùn)行等問(wèn)題嚴(yán)重制約著稻殼燃燒制備納米SiO₂工藝的工業(yè)應(yīng)用。本文提出將稻殼預(yù)處理和循環(huán)流化床燃燒相結(jié)合制備納米SiO₂的方法。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地研究酸預(yù)處理?xiàng)l件下稻殼中金屬雜質(zhì)的浸出行為和浸出機(jī)制,并優(yōu)化預(yù)處理工藝參數(shù)�；趦�(yōu)化預(yù)處理?xiàng)l件,在小型流化床試驗(yàn)臺(tái)和兆瓦級(jí)雙循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行稻殼燃燒試驗(yàn)制備活性稻殼灰,并分析稻殼灰的理化特性。上述研究將為稻殼資源化利用和納米SiO₂的制備技術(shù)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本文首先將復(fù)雜的酸預(yù)處理過(guò)程簡(jiǎn)化,在此基礎(chǔ)上從化學(xué)成分、微觀組織結(jié)構(gòu)和活性等方面對(duì)比分析經(jīng)幾種常... 

【文章頁(yè)數(shù)】：142 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 稻殼灰的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景
        1.2.1 單質(zhì)硅和硅基復(fù)合材料的制備
        1.2.2 稻殼灰在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用
        1.2.3 稻殼灰作為吸附劑和催化劑
        1.2.4 稻殼灰用于硅膠制備
        1.2.5 稻殼灰在前沿技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.3 稻殼燃燒制備稻殼灰(納米SiO_2)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 納米SiO_2制備方法
        1.3.2 燃燒溫度對(duì)稻殼灰的影響
        1.3.3 稻殼燃燒設(shè)備
        1.3.4 稻殼流化床燃燒的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
    1.4 稻殼預(yù)處理的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀
        1.4.1 稻殼預(yù)處理方法
        1.4.2 稻殼酸預(yù)處理的研究現(xiàn)狀及分析
        1.4.3 稻殼酸預(yù)處理制備活性稻殼灰存在的問(wèn)題
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 酸預(yù)處理對(duì)稻殼和稻殼灰特性的影響研究
    2.1 引言
    2.2 研究思路及方法
        2.2.1 研究思路
        2.2.2 研究方法
    2.3 稻殼中原始金屬雜質(zhì)含量及位置分布
    2.4 酸預(yù)處理后稻殼元素成分及結(jié)構(gòu)變化
        2.4.1 酸對(duì)稻殼中金屬雜質(zhì)的浸出效果驗(yàn)證
        2.4.2 酸預(yù)處理對(duì)稻殼組織結(jié)構(gòu)的影響
    2.5 酸預(yù)處理對(duì)稻殼灰的改性效果
        2.5.1 酸預(yù)處理后稻殼灰的物理化學(xué)特性分析
        2.5.2 酸預(yù)處理后燃燒溫度對(duì)稻殼灰特性的影響分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 酸預(yù)處理?xiàng)l件下稻殼金屬雜質(zhì)浸出的優(yōu)化分析
    3.1 引言
    3.2 研究思路及方法
        3.2.1 研究思路
        3.2.2 研究方法
    3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 初步評(píng)估
        3.3.2 多因素方差(ANOVA)分析
        3.3.3 最優(yōu)因素水平組合分析
    3.4 雙因素回歸分析
        3.4.1 模型診斷和精度檢驗(yàn)
        3.4.2 響應(yīng)回歸分析
    3.5 最終優(yōu)化條件確定
    3.6 本章小結(jié)
第4章 酸預(yù)處理過(guò)程中稻殼金屬雜質(zhì)的浸出特性及動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 研究思路及方法
        4.2.1 研究思路
        4.2.2 研究方法
        4.2.3 生物質(zhì)元素成分分析
    4.3 稻殼的浸出特性
        4.3.1 浸出液中的化學(xué)成分分析
        4.3.2 伴隨酸預(yù)處理過(guò)程的稻殼水解情況
        4.3.3 預(yù)處理參數(shù)對(duì)稻殼中金屬雜質(zhì)的浸出影響
    4.4 稻殼中金屬雜質(zhì)的浸出動(dòng)力學(xué)研究
        4.4.1 浸出動(dòng)力學(xué)分析方法及模型
        4.4.2 浸出曲線擬合結(jié)果分析
        4.4.3 浸出模型驗(yàn)證
    4.5 金屬雜質(zhì)的賦存形態(tài)及分布
    4.6 本章小結(jié)
第5章 酸預(yù)處理稻殼流化床燃燒制備納米SiO_2的小試試驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 研究思路及方法
        5.2.1 研究思路
        5.2.2 研究方法
    5.3 酸預(yù)處理對(duì)稻殼燃料特性的影響
    5.4 酸預(yù)處理對(duì)稻殼流化床燃燒狀況的改善
    5.5 酸預(yù)處理對(duì)流化床所得稻殼灰性能的影響
        5.5.1 稻殼灰的理化特性分析
        5.5.2 燃燒溫度對(duì)稻殼灰影響的弱化
    5.6 本章小結(jié)
第6章 酸預(yù)處理稻殼循環(huán)流化床燃燒制備納米SiO_2的中試試驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 研究思路及方法
        6.2.1 研究思路
        6.2.2 研究方法
    6.3 酸預(yù)處理稻殼的D-CFB燃燒試驗(yàn)結(jié)果分析
        6.3.1 稻殼的工業(yè)化酸預(yù)處理結(jié)果分析
        6.3.2 稻殼在D-CFB中的實(shí)際燃燒情況
        6.3.3 稻殼灰理化特性表征
    6.4 工業(yè)應(yīng)用性能分析
        6.4.1 不同條件稻殼灰的性能對(duì)比
        6.4.2 稻殼灰與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的性能對(duì)比
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]稻殼灰負(fù)載氯磺酸催化苯并咪唑化合物的合成研究[J]. 雷英杰,丁玫,吳新世,姚慶佳.  化學(xué)試劑. 2017(07)
[2]稻殼灰處理電泳廢水中的鋅和鎳[J]. 李永亮,李健,牟學(xué)軍,邱陽(yáng),王穎,李桂蓮,于亭亭.  電鍍與精飾. 2017(01)
[3]準(zhǔn)東煤與稻殼混燒中顆粒物的生成特性[J]. 曾憲鵬,于敦喜,修毓,樊斌,吳建群,杜一帆,喻鑫,姚洪,徐明厚.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(16)
[4]化學(xué)沉淀法制備納米SiO2顆粒[J]. 胡彥偉,程珙,李浩然,何玉榮.  化工學(xué)報(bào). 2016(S1)
[5]鋰基吸附強(qiáng)化乙醇水蒸氣重整動(dòng)力學(xué)研究[J]. 喬霄鵬,郭欣,馮于川,羅重奎,鄭楚光.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(07)
[6]稻殼快速熱解制取生物質(zhì)油的試驗(yàn)研究[J]. 余陽(yáng)陽(yáng),李洪亮,魯志遠(yuǎn),劉利平,白凈,陳俊英.  化工進(jìn)展. 2016(07)
[7]稻殼生物質(zhì)資源利用技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 何文修,張智亮,計(jì)建炳.  化工進(jìn)展. 2016(05)
[8]稻殼灰制水玻璃及其對(duì)粉煤灰活性的激發(fā)效果[J]. 宋學(xué)鋒,李芳菲.  硅酸鹽通報(bào). 2016(02)
[9]高效利用稻殼聯(lián)產(chǎn)木糖、多孔炭和二氧化硅[J]. 李贏,石剛,張梁,李由然,石貴陽(yáng),倪才華.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[10]稻殼灰沉淀法制備白炭黑的研究進(jìn)展[J]. 余維金,應(yīng)浩,王燕杰.  化工新型材料. 2015(05)

博士論文
[1]生物質(zhì)熱化學(xué)利用過(guò)程中無(wú)機(jī)礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律及灰熔融特性研究[D]. 杜勝磊.華中科技大學(xué) 2014
[2]生物質(zhì)熱解氣化過(guò)程中內(nèi)在堿金屬、堿土金屬的遷移及催化特性研究[D]. 江龍.華中科技大學(xué) 2013
[3]生物質(zhì)流化床燃燒粘結(jié)特性及控制研究[D]. 尚琳琳.中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2012
[4]稻殼資源的綜合利用研究[D]. 任素霞.吉林大學(xué) 2009

碩士論文
[1]稻殼灰中二氧化硅的利用[D]. 楊柳.吉林大學(xué) 2015
[2]稻殼預(yù)處理對(duì)稻殼灰的影響研究[D]. 陳佩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]稻殼的綜合利用[D]. 楊君.大連工業(yè)大學(xué) 2011
[4]高活性稻殼SiO2的制備及其在超高性能混凝土中的應(yīng)用[D]. 蔡瑞環(huán).暨南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3652088