不同NaOH预处理浓度和预处理时间对麦秆常温厌氧发酵效率的影响

在确保NaOH对小麦秸秆预处理效果的前提下,通过适当延长预处理时间可减少NaOH用量,进而降低二次污染风险,为小麦秸秆的户用沼气生产提供理论依据。采用自行设计的厌氧发酵装置,研究不同NaOH预处理质量分数和预处理时间对小麦秸秆常温(20℃)厌氧发酵效率的影响。结果显示,在小麦秸秆常温厌氧发酵时,NaOH质量分数为3%时的预处理效果优于质量分数为0和6%的预处理效果;在预处理7~28 d时,纤维素、半纤维素和木质素的脱除率分别为3.66%~8.07%、43.08%~46.43%和47.88%~51.44%;发酵时的初始pH值为8.36~8.47,108~113 d发酵基本完成,累积产甲烷1 565.80~1 833.16 mL,干物质累积产甲烷体积为97.86~114.57 mL/g,产甲烷速率为13.86~16.97 mL/d,甲烷体积分数为50%~58%的持续时间为57~72 d。通过响应面模型试验得到最优预处理条件为:NaOH质量分数为4.36%,预处理时间为12.44 d。该条件下干物质甲烷产量的实测值为113.76 mL/g,与预测值接近,相对误差小于5%,表明模型有效。综合判断,在小麦秸秆常温(20℃)厌氧发酵时,利用质量分数为4.36%(以秸秆干重计)的NaOH对秸秆进行预处理切实可行。

NaOH浓度对地聚物再生骨料混凝土尺寸效应的影响

设计了4种不同立方体尺寸(70 mm、100 mm、150 mm和200 mm)和5种不同NaOH浓度(3 mol/L、5 mol/L、7 mol/L、9 mol/L、11 mol/L)的地聚物再生骨料混凝土试块,研究了不同NaOH浓度条件下的地聚物再生骨料混凝土抗压强度的尺寸效应。通过试验发现:GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中规定的换算系数并不适用于地聚物再生骨料混凝土,给出2种方法来进行地聚物再生骨料混凝土尺寸换算系数的取值,第一种是平均数方法:α_(200)=0.93、α_(100)=1.13、α_(70)=0.70,第二种方法采用线性拟合:α_(200)=0.9735-0.0065ε、α_(100)=1.0445+0.0125ε、α_(70)=0.718-0.002ε;尺寸为200 mm、150 mm和100 mm的地聚物再生骨料混凝土抗压强度均符合Bazant的尺寸效应理论曲线,采用无量纲的方法可以得到地聚物再生骨料混凝土抗压强度与NaOH浓度和尺寸参数耦合作用影响的预测方程,所提出的方程具有更好的适用性,并且得出了不同NaOH浓度条件下地聚物再生骨料混凝土的临界尺寸和临界强度值。

NaOH预处理对橡胶混凝土力学性能影响试验研究

为探究NaOH溶液预处理橡胶颗粒的浓度和时间对橡胶混凝土物理力学性能的影响,将橡胶颗粒浸泡在不同改性浓度(质量浓度)NaOH溶液中进行了不同改性时间的预处理,然后测定了橡胶混凝土试件的抗压强度及抗折强度。结果表明:橡胶混凝土的抗压强度和抗折强度总体均随改性浓度的增大和改性时间的延长呈先升高后降低的变化趋势;在一定改性浓度和改性时间范围内,NaOH预处理能提高橡胶混凝土的抗压强度和抗折强度,其中,抗压强度变化幅度显著大于抗折强度,两者受改性时间的影响显著强于改性浓度;当改性浓度为4%、改性时间为12 h时,改性效果最佳。

低热-NaOH联合处理破解浓缩活性污泥释放碳源的试验研究

以低热-NaOH联合处理破解剩余活性污泥,考察NaOH投加量、加热温度、反应时间对污泥破解释放碳源的影响,通过总氮去除率分析污泥破解液代替生物脱氮外加碳源的效率,并研究该方法对污泥减量化的效果。结果表明:SCOD溶出率随NaOH投加量、加热温度和反应时间的增加而增大;当NaOH投加量为3.0g/L、加热温度为70℃、反应时间为24h时剩余活性污泥的破解效果最佳,污泥上清液中SCOD浓度可达1.829×10^(4)mg/L,总氮、氨氮、硝酸盐氮和总磷浓度分别达到943、419、487、204mg/L;污泥破解前后固体残渣中TSS含量由61.70 g/L下降至29.25g/L,VSS含量由31.95g/L下降至6.95g/L,生物减量化效果非常显著;污泥破解前后中值粒度D50分别为30.2、8.7μm,污泥破解过程中产生了大量的粒径为0.15μm左右的超细颗粒;扫描电镜结果显示污泥絮体和微生物细胞被破坏;在反硝化试验中,以最佳破解条件下释放的污泥破解液作为反硝化试验的补充碳源,结果显示COD利用率为83.4%,总氮的去除率为60.1%,脱氮的效果显著。低热-NaOH联合处理可在较低能耗下实现剩余活性污泥的碳源充分释放,且污泥减量化和资源化的效果优异,可为优化热碱法预处理剩余活性污泥提供依据。

偏高岭土对NaOH预处理橡胶混凝土力学性能的影响

采用偏高岭土(MK)对NaOH预处理橡胶混凝土进行改性并对其进行力学性能试验,同时结合扫描电镜(SEM)、压汞仪(MIP)和热重分析仪(TG-DTG),探究了MK对橡胶混凝土孔隙结构特征和水化产物含量的影响.结果表明:掺加MK能够提高改性橡胶混凝土水化产物的生成量,改善骨料与胶凝材料界面过渡区的质量,细化橡胶混凝土的孔隙结构,减少其内部孔隙率,进而提高橡胶混凝土的力学性能;改性橡胶混凝土的力学性能随着MK掺量的增加先上升后下降,当MK掺量为15%时,改性橡胶混凝土力学性能的提升最为显著.

超微粉碎/NaOH同步处理麦秸纤维素分离特性研究

为了探究超微粉碎/NaOH同步处理对小麦秸秆纤维素分离及其微观形貌结构和热稳定性的影响,将小麦秸秆与质量分数6%的NaOH溶液按照料液比0.1 g/mL混合,进行了不同时长的超微粉碎/NaOH同步处理,并使用1.4%酸性亚氯酸钠溶液漂白和水浴式超声处理,分离得到纤维素纤维。系统表征了不同处理时长对小麦秸秆木质纤维素分离以及小麦秸秆纤维素微观形貌、晶体结构和热稳定性影响。结果表明:在同步处理0~60 min范围内,机械力显著降低了麦秸样品的粒度,有效促进了秸秆木质纤维组分分离;经不同时长超微粉碎/NaOH同步处理后分离获得的小麦秸秆纤维素中,大量微米和纳米纤维素呈相互缠绕的网状分布;随处理时间延长,纤维素结晶度先降低后趋于稳定,处理30~60 min是纤维素结晶度降低的转折点;Person相关性分析结果表明,小麦秸秆纤维素热稳定性与其结晶度以及处理时长呈现显著相关性(P<0.05)。

NaOH提纯粗品磷酸锂的工艺研究

文章以液相共沉淀法对粗品磷酸锂进行除杂、提纯,提纯后得到电池级磷酸锂。通过单一变量法对氢氧化钠浓度、氢氧化钠溶液滴加速度与表面活性剂对反应产物中杂质含量的影响进行研究,同时,对反应体系的温度与滴定后体系的pH值对反应产物提取率的影响进行研究。实验过程依次为将粗品磷酸锂溶于稀硫酸后过滤得到锂溶液,使用氢氧化钠调节锂溶液pH,使得磷酸锂沉淀,过滤、洗涤、干燥得到高纯度磷酸锂。得到磷酸锂中的钠含量随着氢氧化钠浓度的增加和其滴定速度的增加均呈现先下降后上升的趋势;PEG主要是使磷酸锂形成多孔结构,使磷酸锂中的钠离子更易于洗出;温度主要影响磷酸锂的提取率。通过实验得出氢氧化钠浓度为3 mol/L、氢氧化钠溶液滴加速度为2000 L/h、按0.17%比例添加PEG时杂质去除率最高。反应体系温度为90℃、反应完成后体系pH值为9时粗品磷酸锂的回收率最高。将提纯得到的磷酸锂与磷酸铁合成磷酸铁锂,其电化学性能完全达到行业要求。

基于学程包和DIS实验提升教学有效性——以“再探NaOH溶液与CO_(2)的反应”为例

随着时代发展,信息技术与教学的深度融合趋势越来越明显。以“再探NaOH溶液与CO_(2)反应”为例,利用学程包软件模拟装置搭建,推送习题并反馈答题数据,利用DIS实验精准测出压强的变化数据,帮助学生更好地理解实验原理,从反应物消耗和生成物增加两个角度证明发生了反应。

NaOH和H_2O_2预处理对玉米秸秆厌氧消化的影响

为提高秸秆厌氧消化的产气量及产气效率,采用NaOH和H2O2对玉米秸秆进行预处理,考察了不同浓度组合预处理对秸秆成分、厌氧消化性能的影响。试验结果表明,2%NaOH+3%H2O2预处理的处理效果最佳,与未经预处理的效果相比,总产气量提高了9.89%,消化时间缩短了14d,TS和VS降解率分别提高15.23%和17.85%。NaOH和H2O2联合试剂对秸秆进行预处理可以有效提高厌氧消化效率。

NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响

以水稻秸秆为原料,在试验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵试验,研究不同质量百分数NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响。结果表明,经过NaOH预处理后,水稻秸秆组分被破坏,其中半纤维素降解十分明显;产气量较对照组有明显增加,发酵时间有所缩短。其中NaOH质量百分数为6%的处理组产气率最高,为246.6mL/g(干物质),且甲烷体积分数最高达50%。综合来看,以NaOH质量百分数为6%的预处理效果最为理想。

复合菌剂和NaOH预处理提高秸秆厌氧消化性能

为提高纤维素类原料厌氧消化性能,降低处理成本,该研究采用复合菌剂和2%、4%、6%、8%NaOH(以玉米秸秆干物质质量计)对以玉米秸秆为代表的纤维素类发酵原料进行预处理,研究不同预处理方式对纤维素等成分的含量、厌氧消化性能和生产成本的影响。试验结果表明,经复合菌剂和NaOH处理后,秸秆的木质素、纤维素和半纤维素总含量显著降低,产气量和产气效率提高,其中,添加6%NaOH的预处理方式效果最佳,复合菌剂次之,与未处理相比,单位干物质质量产气量从120.70mL/g分别提高到374.30和334.76mL/g,厌氧消化时间从大于30d缩短到18和19d。采用复合菌剂和2%、4%、6%、8%NaOH预处理生产沼气所需的可变成本分别为0.72、0.80、0.98、1.09和1.57元/m3。综合考虑产气效率和生产成本,复合菌剂预处理由于具有较低的处理成本、较高的产气效率和较短的消化时间更利于推广应用。

NaOH改性玉米秸秆对石油类污染物的吸附研究

采用正交试验设计,对农业废弃物玉米秸秆进行NaOH化学改性,制得吸附剂,并分别考察其对原油、0#柴油、97#汽油的吸附性能。结果表明,在温度为80℃、NaOH质量分数为1%、固液比为1∶20、时间为12 h的条件下,玉米秸秆经NaOH改性后对3种油类的最大吸附量分别比改性前提高了22.62%、37.57%和38.50%。对改性前后秸秆主要组成成分和FTIR的分析发现,改性后秸秆中木质素和半纤维素的相对含量减少了,纤维素的相对含量增加了;主要存在于木质素和半纤维素中的羧基在改性后显著减少,代表纤维素的醇峰峰值却得到了提升,与改性前后组分变化一致。通过对比分析改性前后玉米秸秆的SEM图像表明,NaOH破坏了玉米秸秆的原始表面结构,使其变得疏松多孔,从而更加有利于秸秆对油的吸附。

NaOH污染下水泥土的电阻率变化研究

通过室内浸泡试验模拟了不同龄期的水泥土试块受不同浓度NaOH溶液的污染,采用电阻率法研究了电阻率与各参数之间的关系。结果表明,水泥土和孔隙水电阻率随溶液浓度增大而减小,随龄期的增大而增大;结构因子随溶液浓度增大而增大,随龄期的增大而减小。然后通过对水泥土无侧限抗压强度试验结果的分析,得到了强度与水泥土电阻率的关系式,它们具有较好的线性相关性。在此基础上推导出预测任意溶液浓度和龄期的水泥土电阻率公式,经对比预测值与实测值,证明它们比较接近,说明公式的准确性较高。研究认为:水泥土的电阻率特性与污染程度和抗压强度密切相关,可以用来反应污染程度和抗压强度。

NaOH处理玉米秸秆厌氧生物气化试验研究(英文)

提出通过NaOH化学处理以改善玉米秸秆的可生物消化性能、提高玉米秸秆厌氧消化产气量的方法。NaOH添加量为玉米秸秆干物质的8%。对未处理和经NaOH处理的玉米秸秆进行了厌氧消化对比试验研究,厌氧消化负荷率为35,50,65和80g/L。分析并比较了两者在不同负荷率下的日产气量、累积产气量、单位TS和VS产气量等。结果显示,与未处理玉米秸相比,NaOH处理过的玉米秸的干物质消化率和产气量明显提高,在35,50,65,80g/L负荷率下,产气量分别提高了13.1%,39.8%,48.3%和47.8%,单位TS、VS的产气率分别提高了13.1%～48.3%、23%～61.3%;两种玉米秸分别在35和65g/L负荷率下获得了最高单位TS产气量。NaOH化学处理使玉米秸细胞壁结构和化学成分发生了明显的变化,分别有53.2%、46.9%和66.6%的木质素、纤维素和半纤维素被分解,其中1/2～2/3被转化成了易被厌氧菌利用的可溶性物质,这是产气量提高的主要原因之一。研究结果对提高玉米秸的产气效率、实现大规模应用具有重要指导意义。

NaOH碱激发矿渣地质聚合物的研究

对NaOH碱激发矿渣地质聚合物的早期力学性能、水化程度、活性Al和Si、碱度等进行了研究,结果表明:用NaOH作为碱激发剂激发粒状高炉矿渣制备的地质聚合物具有水化速度快、早期强度高、强度增加快等优点。随水化龄期延长,结构更加致密,形成PSS型结构的地质聚合物。

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.

γ射线辐照与NaOH溶液协同预处理对玉米秸秆酶解产糖率及微观结构的影响

为提高玉米秸秆的酶解产糖量,研究γ射线辐照与NaOH溶液协同处理对玉米秸秆中酶解还原糖得率的影响。采用红外光谱(IR)、X射线衍射分析和扫描电镜(SEM)分析协同处理对玉米秸秆微观结构的影响。结果表明,较低剂量辐照对玉米秸秆酶解还原糖得率作用不明显,但可大幅降低后续碱浸泡所需的用量和时间。电镜扫描结果表明,经200kGy剂量辐照与碱协同预处理的样品,表面积增加最多。经200kGy辐照和2%NaOH溶液协同预处理的玉米秸秆,其酶解还原糖含量达到了48.34%,这为应用酶解玉米秸秆生产工业乙醇提供了理论依据。

大庆石油焦NaOH化学活化制备高性能活性炭的研究

以大庆石油焦为原料 ,以NaOH为活化剂制备活性炭 ,考察了反应时间、反应温度和剂料比等因素对活化结果的影响 ,并对大庆石油焦的性质进行了分析 ,并与其他原料在相同的实验条件下的实验结果进行了对比。实验结果表明 ,当活化温度为 80 0℃ ,活化时间为 2h ,剂料比为 2∶1时 ,制得活性炭产品的质量最好。

NaOH和Na_2CO_3对磷渣水化过程的影响

采用NaOH和Na2CO3作为磷渣的激发剂。通过测定磷渣的凝结时间、化学结合水和反应率,研究碱激发剂对磷渣水化程度的影响。利用X射线衍射和扫描电镜分析,研究碱激发磷渣水化产物的物相组成和微观形貌。结果表明,这两种碱激发剂均能加快磷渣的水化速率,其中NaOH对磷渣的激发效果明显优于Na2CO3。NaOH和Na2CO3对磷渣水化过程的影响主要表现为促进磷渣玻璃体溶解,生成更多的C-S-H(B)和托贝莫来石,从而形成致密的结构。

NaOH固态化学预处理对麦秸沼气发酵效率的影响研究

采用NaOH对麦秸进行固态化学预处理以提高麦秸的厌氧消化效率和产气量,并对不同负荷率下麦秸的产气情况进行了试验研究。结果表明,经4%～10%(以麦秸干重计)NaOH预处理过的麦秸的总产气量、单位TS产气量、TS和VS去除率显著提高,厌氧消化时间最大可缩短22d。其中,经6%NaOH预处理后的麦秸在65g·L-1负荷率下的单位TS产气量最高,为380.9mL·g-1,与未处理麦秸相比,提高了49.9%,厌氧消化时间缩短了19d。说明NaOH固态化学预处理是一种提高麦秸厌氧消化效率和产气量的有效方法。