高温烟气净化用陶瓷纤维管的制备与性能

由于陶瓷纤维材料具有耐腐蚀强、耐高温和机械强度好等优点常常用于高温环境的过滤。主要研究了应用耐高温陶瓷纤维材料制备烟气净化用陶瓷纤维管及其性能分析。利用氧化铝陶瓷纤维及硅灰石纤维长度、直径不同等特征,使用两步成形的方法制成具有复合结构的纤维多孔陶瓷样品。并对影响材料性能的各种因素进行分析和探讨。采用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜对陶瓷纤维管的显微结构进行了分析和测量。结果表明,如果选择在1 000℃烧成的样品抗折强度为9.7 MPa,4 m/min流速时的阻力为228 Pa,显气孔率达到78%。     

垃圾焚烧飞灰对陶瓷砖烧成影响的研究

利用DTA-TGA分析及烧成实验2种方法确定不同配比物料制陶瓷砖的最佳烧成温度及烧成范围,并对结果进行了比较;测定了不同配比物料在各自最佳烧成温度下烧成所得制品的性能及浸出毒性。结果表明:DTA-TGA分析所得烧成温度略高于实际烧成温度;飞灰掺加量的增加有利于降低陶瓷砖的烧成温度,当掺加量为10%、20%和30%时,制品最佳烧成温度分别为1 132、1 031和985℃;各配比物料在各自最佳烧成温度下烧成的制品均达MU20强度等级,满足抗风化的要求,制品浸出毒性远低于危险废物浸出毒性鉴别标准。     

以城市污泥为掺料制备烧结砖

以城市污泥为部分原料制备烧结砖,对不同烧成温度下不同污泥掺量的烧结砖的物理、力学性能进行了详细分析。结果表明,污泥可用于制备烧结砖,当污泥掺量≤12%,烧成温度为1 100℃时,烧结砖物理力学性能均符合烧结砖标准要求。此外,实验以污泥掺量为12%的烧结砖,烧成温度为1 100℃为例,进行了重金属毒性浸出实验,以考察烧制污泥砖对重金属的固化作用,进而评定污泥制砖的安全性。结果表明,经过高温焙烧,大多数重金属浸出毒性都显著降低,且符合规范要求,不会对环境造成危害。其中,重金属固化效果最好的为Zn,最差的为Cr。     

利用废液晶屏玻璃基板制备发泡材料工艺优化

以主要成分为硼硅酸盐的废弃液晶屏玻璃基板为主要原料,加入石墨发泡剂,采用粉末烧结法制备发泡材料。通过DSC-TG、数码相机、万能试验机、抗压试验机等设备手段对其进行可行性分析及工艺优化。研究结果表明,以废弃液晶屏玻璃基板制备发泡材料具有可行性,烧成温度范围确定为850~950℃;配合料在925℃下保温20 min,成型压力控制在1~3 MPa可形成较均匀气孔;配合料的最佳工艺条件为烧成温度900℃,保温时间20 min,成型压力1 MPa,其主要性能体积密度达450 kg/m3,抗压强度达4.7 MPa,抗折强度达3.1 MPa,吸水率为1.0%。     

利用给水厂污泥制备透水砖的实验研究

以给水厂污泥、粉煤灰和普通砂为主要原料,添加一定量的粘结剂制备透水砖。探讨了污泥掺加量、烧结温度和成型压力对透水砖基本性能的影响,结果表明,当污泥掺量为30%～40%,添加30%～35%,粒径为1.0～1.4 mm普通砂颗粒时,在30 MP压力下成型、1 150℃下烧结制备出的成品抗压强度达36.53 MP,透水系数为1.08×10-2cm/s,满足JC/T945-2005《透水砖》相关要求。     

基于响应曲面法优化生物质污泥活性炭的制备方法

针对传统技术制备污泥活性炭的比表面积不高、吸附值低等不足,通过在污泥中添加核桃壳以改善污泥原料缺陷,研究了活化剂种类、核桃壳加量、活化温度、活化时间、活化剂浓度及浸渍比等影响活性炭吸附能力的制备条件。在优化后的条件下制备出了高吸附性能的生物质污泥复合活性炭。结果表明:选择氯化锌作为活化剂,核桃壳加量20%、活化温度500℃、活化时间60 min、活化剂浓度2.5 mol·L-1、浸渍比1∶2.5为最优化制备条件。制备出的生物质污泥复合活性炭碘吸附值为574.11 mg·g-1,产率为43.93%。     

钢渣掺量对陶瓷地砖性能的影响

为了提高转炉钢渣质陶瓷地砖的性能,对其最佳配方进行了研究。利用转炉钢渣和滑石等常用建筑陶瓷原料,在没有特殊添加剂的情况下,经过模压成型制备了陶瓷地砖。通过X射线衍射和高倍电镜分析,研究了原料成分对转炉钢渣质陶瓷地砖结晶过程中的影响规律。结果表明,压制成的坯体最佳烧结温度为1220℃。转炉钢渣、滑石和高岭土在用量分别为45%、42%和13%时,原料中的CaO/MgO质量比在1.4附近,转炉钢渣质陶瓷的性能最佳。当转炉钢渣占陶瓷原料30%~70%时,钢渣中Fe2O3和Cr2O3可起到促进转炉钢渣陶瓷晶化成核时形成透辉石相和降低烧成温度的作用。本工作为转炉钢渣大规模资源化及综合利用奠定基础。     

纳米氧化锌改性聚偏氟乙烯超滤膜的性能

采用共混法制备了纳米ZnO改性聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,考察纳米ZnO添加量对聚偏氟乙烯膜性能的影响。膜性能测定数据表明,适量纳米ZnO(1.5%~2.0%)的添加使膜孔径增大了53.91%,膜纯水通量提高了77.01%。同时,膜接触角随着纳米ZnO添加而降低,从89.3°逐渐减小到77.9°;衰减系数减小了48.84%,膜阻降低了76.62%,PVDF-ZnO超滤膜对牛血清白蛋白(BSA)的截留率稳定在90%以上。以大肠杆菌为代表的PVDF-ZnO膜抑菌性能测试结果表明,随着纳米ZnO添加量的增加,PVDF-ZnO膜抑菌率相应增加,尤其在纳米ZnO质量分数为3.0%时抑菌率高达62.9%,显著提高PVDF膜的抗菌效果。     

负载工艺对ACF担载二氧化钛光催化性能的影响

采用分散液中添加环氧树脂黏结剂并进行热处理的方法,制备出活性炭纤维(ACF)担载二氧化钛光催化材料。并对光催化材料的表面形貌和孔结构进行表征,评价复合光催化材料对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。重点探讨了负载方式、负载时间以及光催化剂的添加量等方面对光催化活性的影响。研究表明,当采用浸渍方式、负载时间控制在15 min左右、光催化剂添加量达11 g/L时,ACF/TiO2光催化复合材料中光催化剂负载量最佳,在15%左右,对亚甲基蓝(初始浓度为50 mg/L)的降解效果最好,在2 h内可以达到90%。     

利用城市污泥烧制页岩陶粒

利用城市污泥为部分原料烧制页岩陶粒,研究了污泥不同掺量、不同烧成温度以及焙烧时间对页岩陶粒性能的影响。研究表明,与纯页岩陶粒相比,在页岩粉中掺入一定量的干污泥烧制出的页岩陶粒烧成温度可以降低100℃以上,且性能优异,陶粒的重金属浸出值检测结果低于国家标准,符合环保要求。