木薯茎秆连续热解炭吸附特性研究

以木薯茎秆为生物质原料,利用无轴螺旋连续热解装置制备木薯茎秆炭,针对原料及热解炭的组织结构、酸碱性质、表面官能团属性和表面形貌特征进行特性分析;开展木薯茎秆炭吸附溶液中亚甲基蓝、碘、苯酚和醋酸的试验,研究热解温度、粒径、振荡时间、表面清洗4个因素对炭吸附特性的影响。结果表明:随着热解温度的升高,木薯茎秆炭中挥发分含量减小,灰分及固定碳含量增大;表面逐渐形成芳香化结构,酸性官能团减少,p H值逐渐增大,碱性增强;原料表面结构不断被破坏,部分区域塌陷出现凹凸不平的表面形态。热解温度对木薯茎秆炭的吸附特性影响较大,低温热解炭的亚甲基蓝、碘和苯酚吸附值较大,高温热解炭吸附值减小,醋酸吸附值变化趋势与前三者相反。炭的粒径越小,对4种物质的吸附效果越好;振荡时间对木薯茎秆炭的吸附特性有显著影响,苯酚吸附的最佳振荡时长为60 min,醋酸为30 min。醇-水表面清洗后的木薯茎秆炭p H值减小,虽然亚甲基蓝吸附值基本不变,但碘、苯酚和醋酸吸附值增大,吸附效果改善。