生物炭成炭调控及固化土壤重金属研究进展

生物炭在固持土壤重金属(HMs)方面具有广阔的应用前景,其修复效果受到理化特性以及土壤环境的影响。因此,探究生物炭的成炭调控与重金属固化能力,对于优化生物炭制备生产过程具有重要的指导意义。总结了不同制备工艺下生物炭的理化特性变化,并梳理了生物炭固化重金属的主要机理以及各种老化因素对生物炭理化特性变化的影响。生物炭主要通过孔隙吸附、阳离子交换、官能团络合以及矿物沉淀等方式来固化土壤中的重金属,其各项机制的吸附贡献占比受到热解温度、原料种类、停留时间、热解气氛等因素的影响。生物炭老化会导致其理化特性变化,如孔道破碎、含氧官能团分解、不稳定碳析出等,而不同的老化因素会对生物炭产生不同的影响。通过探究各老化因素的作用机理以及其对重金属固化的影响,可以从热解成炭的角度提高生物炭稳定性及有效性,从而减少环境因素对生物炭固化重金属效果的影响,实现对生物炭物化特性及土壤修复能力的有序调控。同时,还展望了未来生物炭施用研究方向,旨在为合理评估生物炭有效性以及指导生物炭修复重金属污染土壤提供参考。     

采用热解技术将湖泊浮游藻类用于燃料生产

湖泊的富营养化问题已成为中国湖泊环境保护中最严重的问题之一.回收利用富营养化湖泊中的浮游藻类是减轻水体中氮、磷等营养负荷,治理湖泊环境污染的一项重要措施.通过热解技术可将藻类转化成焦炭、生物油和合成气等多种燃料形式,因而是回收利用湖泊浮游藻类的一个理想途径.同木质-纤维素类生物质相比,藻类作热解原料具有易预处理、易热解、易获得高产等优点,可以为社会提供大量优质的燃料.     

废冰箱保温材料低温热解及气体成分分析

在80～220 ℃内,通过热重分析仪－傅立叶变化红外线光谱(TGA-FTIR)联用研究半球牌和雪花牌冰箱保温材料(聚氨酯硬质泡沫,简称PUR泡沫)热解特性.结果表明,PUR泡沫的质量损失随温度的增加而快速增大. 80～160 ℃的主要气体化合物有多元醇、氟氯化碳化合物 (CFCs)和含氯烷烃,并未发生热分解;170～220 ℃时发生初始热分解,主要是聚合物主链上的C—O键发生断裂,分解成多异氰酸酯和多元醇,同时还有烯烃产生. 在160 ℃以下加热PUR泡沫可快速移除包裹和吸附于泡沫中的CFCs,但在加热期间,必须收集和处理CFCs.      

改性柱状活性焦用于烟气脱硫脱硝的研究

分别采用HNO3改性、高压水热改性、NaOH改性3种不同的方法制备活性焦吸附剂,通过烟气脱除的实验装置对其脱硫脱硝性能进行评价,并利用工业分析和元素分析、场发射扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)及孔结构分析对各样品进行表征。结果表明,HNO3改性的活性焦脱硫脱硝效果均最佳。     

电站锅炉防焦箱鼓包的原因及预防

对锅炉防焦箱端部发生鼓包进行了检验和分析,表明鼓包是由于防焦箱内壁结垢传热恶化,外壁防腐漆破损脱落使氧腐蚀加剧,导致脱碳．致使防焦箱端部长期过热产生蠕变的结果．     

水热解过程对提质褐煤液体产物的影响

对来自内蒙古的白音华褐煤进行了一系列水热解实验,分析不同温度和初始水煤浆浓度对水热解产物过滤出的液体的影响.分析了液体中TOC、COD、BOD5、总氮、氨氮、Cl-、SO42-的含量以及溶液的pH值.结果显示,水热解温度对于废液中的碳和氮含量影响较大,水热解温度从200℃增加到350℃时,水热解温度的升高,碳和氮分别增加了20多倍和30多倍;初始水煤浆浓度对Cl-和SO42-的含量影响较大,随着初始水煤浆浓度的升高, Cl-和SO42-逐渐增多.水热解温度应低于350℃, 初始水煤浆浓度应综合考虑设备材质来选择.     

有机垃圾热解生物碳的研究进展

生物碳是有机垃圾热解的产物。生物碳具有多孔性、高比表面积、高度芳香化结构,充当土壤活性调理剂能增加土壤微生物吸附性能,保水、保肥,促进作物生长,同时还具有贮碳功能。综述了近年来有机垃圾热解及热解生物碳的研究进展,着重介绍了生物碳的形成条件、特征结构、在土壤中的生物与非生物氧化过程,以及对全球气候变化和土壤环境效益等研究动态。展望了有机垃圾热解生物碳技术用于城镇有机垃圾处理的发展前景,提出应重点加强的几个研究方向:1)实现不同混合垃圾制取相似结构的生物碳;2)垃圾热解过程中污染物的控制;3)有机垃圾生物碳的土壤环境行为与环境效益。     

PCB边角料基材的热解特性及动力学研究

针对当前广泛存在的FR-4型印刷电路板(PCB)边角料,开展了热解特性及动力学研究.首先,采用热重-差热法对PCB边角料基材进行了各种气氛下的热解试验.结果表明:各气氛下的TG曲线均分为3个阶段;DTG曲线的情况则不同,氮气气氛中存在两个失重峰(220～280℃、280～450℃),有氧气存在的情况下存在3个失重峰(220～280℃、280～400℃、400～600℃).其次,对不同反应气氛下的热解产物产率和热值进行了研究.热解气体、液体产率基本随着氧气体积分数的升高而提高,气、液、固体产物产率分别为8％～12％、41％～43％、45％～50％;热值为12～14 MJ/kg.并考察了反应起始温度、最大失重速度对应温度、反应终止温度、反应残余重量等热解特征参数随热解气氛的变化情况.最后,采用Kissinger方程对PCB边角料基材进行了热解动力学过程研究.结果表明,在热解反应DSC曲线峰值处(550～650 K)的动力学线性回归曲线具有很好的回归效果,该阶段的表观活化能为23.55 kJ/mol;指前因子为4.18× 105 s-1.     

刨花板热解及燃烧特性热重模拟实验研究

对刨花板的变工况热解行为进行了热重分析和差热分析研究。将试样分别加热到一定温度做空气变氮气热重试验,模拟实际火场中由富氧到缺氧的状态;在试样加热过程中,在不同的温度点由空气转变为氮气,经过一段时间的升温后,再由氮气转变为空气,模拟火场中的回燃情况。通过结果分析,深入研究了环境气氛变化对试样热解的影响。用一级的动力学模型进行了模拟,给出了热解主反应阶段的动力学参数。     

瓮安煤矿土焦改造及其环保效果

介绍了贵州省瓮安煤矿土焦生产的情况 ,改良焦炉的结构特点及其炼焦工艺、环保效果。