低温等离子体改性烟草焦脱除烟气中汞的实验研究

以废次烟草为原料,用盐酸溶液对800℃焦进行酸洗,然后采用低温等离子体对酸洗后的焦进行改性,研究低温等离子体改性时间对焦孔隙结构和表面化学特性的影响,以及对烟气中Hg0的脱除影响特性。利用氮气吸附/脱附、FTIR等方法对烟草焦改性前后的微观理化特性进行表征,在固定床上测试改性焦的脱汞率。结果表明:低温等离子体改性使烟草焦表面的孔隙结构减少,使有利于脱汞的酸性含氧官能团COOH和C=O的活性位含量随改性时间延长先增加后减小,改性作用使焦表面活性位的密度随改性时间逐渐增加。烟草焦改性后对汞的脱除率显著增加,且随改性时间的增加先增加后减小,改性5 min焦脱汞量最大,在2 h内为126.4μg/g。改性焦表面孔径偏大的微孔和中孔通道内的含氧官能团活性位对脱汞起到主要作用,而极微孔仅在吸附初期起作用,并被快速堵塞。

烟秆制备活性炭工艺条件研究

研究了利用烟秆制备廉价活性炭的可行性。通过系统的工艺条件考察,寻求合理优化的工艺路线和条件。采用氮气保护,在钢甑炭化炉中进行炭化,在管式不锈钢反应器中进行活化。较优的工艺条件为:炭化温度300℃,炭化反应时间0.5h,活化温度750℃,活化反应时间0.5h,水/炭比2/1,所得活性炭产品的碘吸附值为849.6(mg/g);比表面积为630.3(m2/g)。

秸秆还田方式对植烟土壤团聚体特征及烤烟产质量的影响

通过2年田间定位试验,研究烟稻轮作区不同还田方式对烟田土壤理化性质、团聚体特征及烤烟产质量的影响。试验设置4个处理:无秸秆(CK),秸秆覆盖还田(T1),秸秆粉碎还田(T2)及秸秆炭化还田(T3)。结果表明,不同秸秆还田方式均能改善土壤理化性质,与对照相比,粉碎还田和炭化还田显著提升土壤的pH、碱解氮、有效磷和速效钾含量(p≤0.05),其中以炭化还田的培肥效果最优;同时,3种还田方式均不同程度提高土壤的团粒结构及稳定性,其中以粉碎还田下土壤>0.25 mm水稳性团聚体总量、团聚体平均重量直径及几何平均直径等稳定性指标最高,而分维数最低,其次是秸秆炭化还田处理。从烤后烟叶的产质量来看,秸秆粉碎还田处理烟叶的经济效益、C3F等级烟叶的化学成分和感官评价质量均最优,其次是秸秆覆盖和炭化还田处理。综合来看,水稻秸秆粉碎还田是皖南烟稻轮作区较优的秸秆还田利用方式,其次是秸秆转化成生物炭还田及覆盖还田方式。

不同存在形式的钙对烟草焦孔隙结构的催化影响研究

本研究以废次烟梗为原料,通过水/盐酸洗去除烟梗中的无机质成分,再对酸洗后烟梗浸渍添加不同浓度的Ca(NO3)2和Ca Cl2,得到存在形式和浓度不同的含Ca烟梗,在600℃下快速热解制焦,最后用HCl溶液对制取的所有烟梗焦进行酸洗。利用XRF(X射线荧光光谱分析)和N2吸附/脱附法对水/酸洗以及置Ca前后的无机质成分含量和烟梗焦酸洗前后的孔隙结构进行分析测试,研究烟梗自身钙和外加钙浓度、钙盐种类等对烟梗焦孔隙结构的影响。结果表明:烟梗自身草酸钙和果胶酸钙等非水溶性钙对烟梗焦孔隙结构的催化作用很小,并转化成碳酸盐堵塞焦表面产生的孔。外加钙对烟梗焦孔隙结构的形成具有显著的催化作用,使焦比表面积大幅度增加,平均孔径显著减小,但产生的孔被外加钙生成的碳酸盐堵塞,须酸洗才能将它们显现出。另外,外加钙浓度越大,热解时间越长,钙催化强度越明显,且Ca Cl2催化强度远高于Ca(NO3)2。