稻壳灰回收利用工艺研究

摘要

稻壳是稻谷加工过程中的副产品。我国稻壳资源丰富，据统计，年产量在4000万吨以上。对稻壳的利用主要集中在能源方面，其中稻壳锅炉燃烧及生物质发电成为主要的利用途径，但燃烧产生的大量稻壳灰又成为二次污染源。稻壳灰最显著的特点就是高炭和高硅石含量，为此我们开展了稻壳灰的回收利用工艺研究，不仅节约资源，开发稻壳灰的附加值，而且具有显著的环境和社会效益。
　　本文以稻壳灰为原料，主要的研究内容包括以下两方面:
　　一、以稻壳灰为原料制备水玻璃联产活性炭的工艺研究;
　　(1)稻壳灰原料分析与评价:对两种不同的原料稻壳灰，进行稻壳灰成分分析评价;并在实验室模拟稻壳灰形成过程（稻壳炭化），实验发现灰分是影响原料稻壳灰品质的主要因素，粒度分布对活性炭吸附性能的影响可以忽略不计。
　　(2)稻壳灰制备水玻璃工艺:常压下，稻壳灰与NaOH的灰碱比(g∶g)40∶6，碱液浓度1.5mol/L，反应温度100℃，反应时间2h，产品水玻璃模数3.3;高压条件下，稻壳灰与NaOH的灰碱比40∶6，反应压力0.8MPa，反应时间1h，产品水玻璃模数3.5。
　　(3)稻壳灰制备水玻璃联产活性炭工艺:常压条件下，稻壳灰与NaOH反应，反应时间2h，碱液浓度为2.0mol/L，原料灰碱比(稻壳灰/NaOH，g/g)依次选取10∶1.5、10∶3、10∶6、10∶10，滤液、水洗液循环利用。经过第一步（灰碱比10∶1.5）制备的一级水玻璃产品模数3.3;经过第二步（灰碱比10∶3）制备的二级水玻璃产品模数2.3;经过第三步（灰碱比10∶3）制备的一级活性炭产品亚甲蓝吸附值174.0mg/g;第四步（灰碱比10∶10）制备的二级活性炭产品亚甲蓝吸附值199.5mg/g。
　　二、稻壳灰的酸化处理工艺及脱色性能研究
　　稻壳灰的酸化处理最佳工艺:500℃焙烧3h，浓度20％的硫酸中浸泡搅拌5h，酸化稻壳灰pH值水洗至4～5，120℃烘箱中干燥。产品在废油脱色实验中脱色率40.95％，吸油值2.0mL/g，表观密度0.45g/cm3。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 稻壳灰的回收利用

1．1．1 稻壳灰的产生及其对环境的影响

1．1．2 稻壳、碳化稻壳及稻壳灰的特点

1．1．3 稻壳资源的利用现状

1．1．4 稻壳灰的回收利用

1．2 水玻璃的性质、用途及其制备方法

1．2．1 水玻璃的性质

1．2．2 水玻璃的用途

1．2．3 制备方法

1．3 活性炭的应用及制备

1．3．1 活性炭的结构、应用

1．3．2 活性炭制备方法

1．3．3 活性炭的用途

1．4 本论文选题的目的、意义及主要研究内容

1．4．1 本论文选题的目的、意义

1．4．2 本论文主要研究内容

2 稻壳灰制备水玻璃联产活性炭的工艺研究

2．1 稻壳灰原料评价及炭化工艺研究

2．1．1 实验试剂及仪器

2．1．2 实验方法

2．1．3 结果与讨论

2．1．4 小结

2．2 稻壳灰制备水玻璃的工艺研究

2．2．1 实验试剂与仪器

2．2．2 实验方法

2．2．3 结果与讨论

2．2．4 本章小结

2．3 稻壳灰制备水玻璃联产活性炭的工艺研究

2．3．1 实验仪器及试剂

2．3．2 实验部分

2．3．3 结果与讨论

2．3．4 小结

3 稻壳灰的酸化处理工艺及脱色性能研究

3．1 实验试剂与仪器

3．2 实验方法

3．2．1 稻壳灰的酸化处理工艺

3．2．2 酸化稻壳灰表观密度的测定

3．2．3 酸化稻壳灰吸油值的测定

3．2．4 酸化稻壳灰脱色率的测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 焙烧温度对酸化稻壳灰脱色性能的影响

3．3．2 焙烧时间对酸化稻壳灰吸附性能的影响

3．3．3 酸液浓度对酸化稻壳灰吸附性能的影响

3．3．4 酸化在稻壳灰脱色过程中的影响

3．3．5 酸化时间对酸化稻壳灰脱色性能的影响

3．3．6 酸化稻壳灰的pH值对废油脱色率的影响

3．3．7 酸化稻壳灰与活性炭在油脂脱色方面的性能对比

3．4 小结

4 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢