硝酸改性秸秆水热炭结构表征与铅吸附机制研究

以玉米秸秆为原料,采用不同质量分数(10%和30%)的硝酸溶液在水热炭化前、后对样品进行改性处理,结合理化结构表征以及等温吸附模型、吸附动力学模型的拟合结果,探究了硝酸改性秸秆水热炭对铅离子的吸附机制。结果表明,经硝酸改性处理的秸秆水热炭均会形成丰富的含氧基团,水热炭化前,经HNO_(3)改性的秸秆炭(10%N-JG和30%N-JG)呈现粗糙多孔的表面形貌和发达的中孔结构,并形成了三维无序的大尺寸微晶结构;水热炭化后,经HNO_(3)改性的秸秆炭(JG 10%N和JG 30%N)产生了大量分布均匀、尺寸相近的微孔,并形成了三维有序的小尺寸微晶结构。通过对比发现,10%N-JG和30%N-JG对铅离子吸附效果最优,分别在3.5 h和3 h达到吸附平衡,理论最大吸附量可达247.51 mg/g和280.09 mg/g。10%N-JG和30%N-JG均符合准一级、准二级动力学模型以及Freundlich等温吸附模型,说明物理扩散和化学吸附在铅离子吸附过程中的作用同等重要。研究发现,秸秆水热炭主要依靠含氧官能团的化学吸附作用脱除水中的铅离子,其发达的中孔结构更有利于铅离子进入颗粒内部,增大了内部孔道上含氧基团对铅离子的捕捉机率,从而保证了水热炭对铅离子的高效吸附。

褐煤同参数液态水热和蒸汽水热提质对比

通过改变煤水布置方式,分别对霍林河褐煤进行同参数下液态水热提质和蒸汽水热提质处理,考察不同水热提质方法对褐煤理化结构和水分复吸特性的影响。实验结果表明,蒸汽水热处理与液态水热处理的脱水、提质效果相似,但前者能有效降低有机组分损失,提高褐煤产率。随温度升高,两种水热提质煤孔隙结构均呈现先增长后减小趋势,但蒸汽水热提质煤孔结构在250℃以后才发生明显下降。随温度升高,水分形态对含氧官能团脱除的影响逐渐减弱,但液态水热处理对褐煤中脂肪族等有机结构降解作用更强。在300~350℃,由于含氧官能团的脱除和孔结构收缩,两种水热处理均对褐煤水分复吸行为有显著抑制作用,但采用蒸汽水热处理能有效降低固体损失,工程应用前景更好。

秸秆水热炭与热裂解炭结构表征及铅吸附机制研究

以玉米秸秆为原料,在不同温度下(280℃和320℃),分别采用水热炭化法和热裂解炭化法制备秸秆水热炭和热裂解炭,对比分析了两种生物质炭的结构差异,并结合等温吸附模型和吸附动力学模型研究了秸秆水热炭和热裂解炭对铅离子的吸附机制。结果表明:随着反应温度的升高,水热炭的脱氢效果更显著,形成了无序的晶体结构及丰富的表面含氧官能团;热裂解炭的脱氧效果更显著,其表面含氧官能团较少,且形成了有序的晶体结构。水热炭的孔隙率先增大、后减小,呈现致密、平滑的表面形貌;热裂解炭的孔隙率持续增加,具有显著的中孔结构特征,呈现粗糙多孔的表面形貌。秸秆水热炭和热裂解炭分别在4 h和10 h达到吸附平衡,理论平衡吸附量分别可达214.16 mg/g和133.99 mg/g。秸秆热裂解炭对铅离子吸附符合准一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,表明其吸附反应为多分子层吸附过程;而秸秆水热炭对铅离子吸附符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,表明其吸附反应为单分子层吸附过程。结合两种生物质炭的结构特征可知,热裂解炭主要依靠铅离子在其孔隙内的扩散运动进行物理吸附,其中大尺寸中孔的存在更有利于铅离子克服空间障碍进入孔隙,但吸附能力相对较弱,且容易脱附。络合反应是水热炭脱除水中铅离子主要机制,即含氧官能团与铅离子结合形成络合物的化学吸附,其吸附能力较强,且不容易脱附。

“后扶贫时代”金川镇康养旅游现状及策略研究

本文在"后扶贫时代"下,以乡村旅游助力乡村发展为主题,以满足新冠肺炎疫情过后消费者对健康的追求为背景,利用辉南金川镇的地理、气候以及当地健康农产品等优势,对辉南金川镇的旅游资源进行融合创新,结合当下的热点需求——健康,打造扶贫帮困模式的"共享农庄"。通过"消费即扶贫,购买即帮困"的方式,拉动当地经济增长,助力乡村发展。

中国锅炉绿色低碳标准体系建设现状及发展建议

建立健全锅炉绿色低碳标准体系,对推动锅炉绿色低碳高质量发展具有重要作用。本文分析了锅炉绿色低碳发展形势,系统梳理了我国锅炉安全节能环保相关法律法规和标准体系的发展情况,指出现有部分法规、标准存在一定滞后性。在此基础上,结合我国锅炉行业自身特点和最新发展需求,从锅炉的法规、基础标准、设计、使用、智能化、调峰运行、设备更新和标准国际化等多个角度提出完善我国锅炉绿色低碳法规标准体系的对策建议。

利用原水分的水热提质对褐煤结构的影响研究

本文在200～350℃条件下对宝日希勒褐煤进行不添加额外水分的水热提质处理,并与同工况热提质样品进行对比。研究发现,采用水热提质能够获得更好的煤质改性效果,水热提质煤固定碳含量更高,但固体产率低于热提质煤;随温度提高,水热提质煤孔结构呈现先增后减趋势,但热提质煤孔结构无明显变化;水热处理对褐煤中含氧官能团脱除作用更强,且水热提质煤脂肪度更低、芳香度更高,内部水分对褐煤有机结构演化会产生重要影响。