竹丝炭化时间对风力发电机叶片阻燃性能的影响

风力发电站常常安装在偏远的海岛、高山或沙漠地区,叶片在使用过程中常受到高温、闪电、野火等等不利因素的影响而烧损,因此,风电叶片材料阻燃性能的选择就显得十分重要。采用HRR3热释放率系统、HC-2氧指数测定仪等仪器,测定并分析经由不同炭化时间处理的竹丝制造的竹增强复合材料的阻燃性能。结果表明:竹丝经10min炭化处理制造的竹增强复合材料,试件在HRR3热释放率系统测试实验中产生的热释放量峰值最低(99.44kW/m2),且在5min内总热释放量最低(339.15kW.min/m2),氧指数值最高(52),其阻燃性能较好。

预炭化时间对煤基活性炭孔结构及电化学性能的影响

以太西无烟煤为前驱体,KOH为活化剂制备煤基活性炭,考察了预炭化时间对煤基活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,随着炭化时间的增加,活性炭吸附量先增大后减小,活性炭的比表面积、总孔容先增大后减小,中孔孔容逐渐减小;在预炭化温度800℃,炭化时间6 h,KOH与太西无烟煤质量比为2∶1,活化温度800℃的条件下可制备比表面积为1409 m2/g,总孔容为0.5284 cm3/g,中孔率为6.25%的煤基活性炭。电流密度为50 mA/g时,炭化6 h制备活性炭的比电容最大为127 F/g,电流密度增大至2500 mA/g时,比电容为84 F/g,容量保持率达到66.1%,经过1000次循环充放电后,其容量仍保持93.6%。

炭化时间对南疆沙化土壤物理性质和水分特征的影响

为了实现棉花秸秆资源的循环利用,以短绒棉棉花秸秆为原料,研究炭化时间对南疆沙化土壤物理性质和水分特征的影响,主要包括生物炭对土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、吸水性和保水性能的影响。结果表明生物炭降低了土壤容重和水分蒸发速率,增大了总孔隙度、毛管孔隙度和吸水率,提高了土壤的保水性能。添加生物炭后的土壤容重较对照组降低了8.06%~10.95%,总孔隙度和毛管孔隙度分别增加了2.87%~7.73%和13.48%~31.95%。吸水性与保水性随炭化时间的变化趋势并不一致,但二者均在在3.5h时最强,而1.5h时最弱。这为棉花秸秆基生物炭改良南疆沙化土壤和棉花种植提供了理论数据。

炭化时间对长、短绒棉基生物炭性能的影响

为了实现新疆棉秆资源的循环利用,将棉秆制备成了对南疆沙化土壤具有改良作用的生物炭。文章以棉花秸秆为原料制备棉秆基生物炭,研究炭化时间对长绒棉基生物炭和短绒棉基生物炭的产率、含水率、pH值、碘吸附值和持水能力的影响。研究结果表明:长绒棉基生物炭的产率和pH值比短绒棉基生物炭大,含水率和碘吸附值却比短绒棉基生物炭小;当炭化时间为4 h时,两种生物炭的产率相差不大,短绒棉基生物炭的pH值比长绒棉基生物炭小,短绒棉基生物炭的持水能力更强。因此,短绒棉基生物炭有望解决南疆沙化土壤持水能力差的问题。

不同温度和时间炭化茶树枝生物炭理化特征分析

为揭示不同温度和时间炭化的生物炭理化性质差异,以茶树枝为原材料,研究炭化温度(300、450和600℃)和时间(1和3 h)对茶树枝生物炭特性及元素组成的影响。结果表明,茶树枝生物炭呈多孔、高比表面积结构,较为完整地保留了茶树枝的组织结构。茶树枝生物炭产率随炭化温度的升高和时间的延长而降低,灰分含量、p H值、有机碳、全磷、全钾、全钙、全镁含量和C/N比升高,而全氮含量则呈降低趋势。生物炭p H值与灰分含量呈极显著正相关(P<0.01),灰分含量是茶树枝生物炭碱性的主要贡献因素。炭化条件对茶树枝生物炭理化性质具有明显影响,炭化温度的影响作用大于炭化时间。此外,探讨了茶树枝生物炭在茶园的应用前景,为茶树枝生物炭的应用提供了参考。

玉米秸秆炭与炭化温度和时间的关系

[目的]筛选出最适宜炭化温度和时间条件下的生物炭。[方法]以玉米秸秆为生物质炭制作原料,对比研究不同炭化温度(350、450、550℃)和时间(1.5、2.0、2.5 h)制备的玉米秸秆炭的p H、电导率等特性及有机质、氮、磷、钾等元素含量及其间的相互关系。[结果]玉米秸秆炭有机质含量随炭化温度的升高和时间的延长而降低[62.23%(350℃)>48.52%(450℃)>35.78%(550℃)];在350℃炭化温度下p H随着时间的延长而增大,450和550℃炭化温度下p H基本保持在10左右;电导率随炭化温度和炭化温度的变化不明显,炭化温度350℃对玉米秸秆炭电导率的影响相对较大。玉米秸秆炭中速效钾含量随着温度的升高和时间的延长逐渐增加,全氮和碱解氮则相反,速效磷含量较高,表现出574.53 mg/kg(450℃)>493.75 mg/kg(350℃)>283.98 mg/kg(550℃)的变化趋势。[结论]350℃(2.5 h)和450℃(2.0 h)制备的玉米秸秆炭的农业利用预期效应较好,农业价值较高。

水热炭化温度和时间对鸡粪生物质炭性质的影响

水热炭化被认为是极具潜力的安全处置与资源化利用鸡粪的技术措施之一。该研究将鸡粪在190和260℃水热炭化处理不同时间(1、6和12 h),收集并测定固体产物生物质炭特性,目的在于了解水热炭化反应温度和时间对鸡粪生物质炭特性的影响。结果表明,鸡粪经过水热炭化处理后,46%~56%的干物质转化为生物质炭,C、P质量分数分别增加了5%和59%以上,而H、O、N、K质量分数则分别降低了9%~18%、26%~65%、19%~37%和92%~97%。表面电荷量降低,p H值依变性也减弱,其中有效阳离子交换量降低了50%~90%。生物质炭中1~5μm孔隙显著减少,主要形成1和100μm左右的孔隙。总体来看,水热炭化反应温度越高,反应时间越长,这些指标提高或降低的幅度越大,生物质炭的炭化程度越高;比起反应时间,反应温度对生物质炭性质的影响更大。该文还讨论了鸡粪生物质炭作为土壤调理剂的应用价值与潜力,研究结果可为鸡粪生物质炭在土壤改良等方面的应用提供基础数据。

炭化温度和时间对不同废菌棒生物炭结构性质的影响

【目的】生物炭的表面性质与其表面的官能团密切相关,探讨不同制备条件对不同材料废菌棒生物炭结构特征的影响可为废菌棒的资源化有效利用提供依据。【方法】以海鲜菇、秀珍菇、银耳的废菌棒为生物质原料,采用限氧裂解法在不同温度(400、500、600、700℃)和不同时间(1.5、2.0、2.5、3.0 h)下制备生物炭,采用傅里叶红外光谱法(FTIR)对不同废菌棒生物炭结构性质进行表征。【结果】随着炭化温度的升高和炭化时间的延长,3种菌棒生物炭蛋白质中C=O、C-N、纤维素中C-O-C、脂肪烃中-CH3和-CH2基团的相对含量都随之减少;苯环中的C-H官能团相对含量随之减少,C-C官能团相对含量随之增大,且在700℃,炭化3.0 h条件下达到最大。在相同制备条件下,海鲜菇菌棒生物炭含氧官能团吸收峰峰强最强,银耳菌棒生物炭最弱;秀珍菇菌棒生物炭苯环CC吸收峰峰强最强,银耳菌棒生物炭最弱。【结论】随着炭化温度的升高和炭化时间的延长,生物炭中的蛋白质、多糖和脂肪酸等有机物质逐渐分解,烷基基团缺失,而芳香结构逐渐形成,在700℃,炭化3.0 h条件下生物炭结构最稳定。在3种菌棒生物炭中,海鲜菇菌棒生物炭对于重金属或有机污染物的吸附能力可能最强,秀珍菇菌棒生物炭施入土壤后固碳效果可能最好。

炭化温度和时间对猪粪水热炭性质的影响

以猪粪为原料,采用水热炭化法制备水热炭,考察炭化温度(140～220℃)和时间(1～9 h)对水热炭性质的影响。结果表明,猪粪水热炭产率在53. 5%～97. 35%,当温度从140℃增加到220℃时,水热炭中C含量增加了8. 94%,N、S、H含量变化较小,而O含量减少了17. 57%。H/C、O/C和(O+N)/C原子比分别减少了0. 02%、0. 44%和0. 46%; C/N增加了1. 14%,猪粪水热炭中有机质的含量最高为68. 02%,有机质和P_2O_5的含量随炭化温度升高而增加,全氮变化不明显,而K_2O的含量随炭化温度上升而下降了1. 45%。炭化时间的影响类似,但影响程度略小。猪粪水热炭中Cu、Zn、Mn全量较高,并均随炭化温度和时间的增加而增加。

反应时间对茄子秸秆水热产物的影响

以茄子秸秆为原料、反应时间为唯一变量,采用高温高压水热反应釜对茄子秸秆进行水热反应研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、气相色谱-质谱分析(GC-MS)等对水热产物进行表征分析。结果表明,茄子秸秆经水热处理后生成水热炭和生物油,随着水热反应时间延长,水热炭转化获得的固体燃料更加稳定,其孔道结构、含氧官能团、芳香碳含量增加;生物油组分主要含酚类,其次为酮类,并含有少量有机酸类、醛类和呋喃类等化合物,据此提出此类水热炭化的化学反应路径。

延长炭化时间对聚酰亚胺前驱体炭化材料的结构和性能的影响

研究聚酰亚胺(PI)薄膜在1 000℃炭化不同时间获得的炭膜的结构与性能,并利用XRD、Raman、TEM等测试手段对其进行表征。结果表明,随着炭化时间的延长,XRD中2θ衍射角先增大后减小,在炭化9 h时达到最大,即最接近单晶石墨的衍射峰26°。ID/IG的变化规律与之一致,随着时间延长先增大后减小。这可能是由于随着时间的延长,炭化程度增加,炭膜中石墨碎晶成分增加,ID/IG增加。继续延长炭化时间,炭膜中石墨碎晶趋向于完整排列,ID/IG减小。炭膜的电导率也相应先增加后减小,在炭化9 h时达到最大。这与XRD和Laman的表征结果一致。

密封限氧法制备秸秆生物炭参数的优化研究

以小麦秸秆、水稻秸秆和油菜秸秆为原料,利用正交试验思路设计密封限氧处理下制备秸秆生物炭的方案,测定并分析其理化特性、官能团结构及形貌特征。结果表明:炭化温度是影响生物炭制备的优先考虑因素,秸秆生物炭的炭产率随热解温度的升高而减小,其pH值和灰分则相应增大;相较于小麦秸杆和油菜秸杆生物炭,水稻秸秆的炭产率、pH值和灰分含量最高。温度为550℃,保温时间在60 min时,秸秆生物炭的官能团吸收振动峰趋于平缓,表面出现蜂窝状孔隙结构,表明其孔隙丰富,结构稳定。

炭化过程对聚丙烯腈基活性中空炭纤维性能的影响

聚丙烯腈(PAN)中空纤维在空气中250℃预氧化2 h后,在氮气气氛中炭化,得到PAN基中空炭纤维(PAN-CHF),再在二氧化碳气氛中活化,得到PAN基活性中空炭纤维(PAN-ACHF)。考察了炭化温度和炭化时间对PAN-CHF的收缩率、PAN-ACHF的收缩率、活化收率、比表面积和吸附性能的影响。结果表明:炭化温度为1 000℃时,PAN-CHF和PAN-ACHF的收缩率相同;炭化温度为900℃时,PAN-ACHF的比表面积最大,吸附性能最好,炭化时间对PAN-CHF和PAN-ACHF的收缩率影响不大,但活化收率随炭化时间延长呈上升趋势,比表面积先增后降,炭化时间为60 min时达到最大,其吸附量最大。

稻壳连续炭化装置研究

以稻壳为原料针对自行设计的连续炭化装置进行了热解试验和研究。连续炭化系统的3大系统组成:机械部分、加热部分和冷却部分。每一部分都对热解过程产生很大的影响。本试验装置在螺旋输送研究的基础上同时考虑炭化过程的特殊性将加热部分分为3段,即干燥段、干馏段、析出段。通过冷态和加热的试验分别验证了此装置对于物料输送和炭化的效果,得到了令人满意的试验结果,表明该装置具有很好的应用前景。

炭化条件对玉米秸秆生物炭吸附脱硫性能的影响

以玉米秸秆为原料,采用限氧慢速热解法制备生物炭,将生物炭用于柴油吸附脱硫。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对生物炭进行表征分析,探究炭化温度(200~700℃)和炭化时间(2~8 h)对生物炭的理化性质及脱硫性能的影响。结果表明,炭化时间为8 h,炭化温度为500℃,生物炭骨架结构基本完整、孔隙结构发育好、吸附性能较好,脱硫率为26.9%。

竹材液化物碳纤维的电学性能研究

使用万用电表、X射线衍射仪等仪器对竹材液化物碳纤维的电阻率、XRD结构参数等进行测量,初步研究了竹材液化物碳纤维电阻率随炭化温度、炭化时间以及XRD结构参数的变化规律,为进一步探讨其导电机理、导电性能以及将其作为电磁屏蔽材料提供基础数据。

炭化温度和时间对盐角草生物炭产率及理化性质的影响

新疆是中国最大盐土分布区,盐生植物资源极为丰富且具有较强的吸盐聚盐能力。以盐角草(Salicornia europaea)为材料,研究炭化温度和时间对盐角草的生物炭产率及理化特性的影响。结果表明:炭化能有效增加盐角草pH、EC(电导率)和灰分含量,其中生物炭pH最高达10. 37,生物炭灰分含量与盐角草灰分含量相比增加了57. 51%～110. 98%。在300～600℃,随着炭化温度的升高,生物炭pH、EC、灰分含量显著增加,而产率降低;生物炭水溶性Ca^(2+)、Mg^(2+)含量随温度(≥400℃)降低,Na^+、K^+等低价离子富集;生物炭全钾、全磷含量随温度逐渐增加,全碳、全氮含量则降低。随着炭化时间的增加,pH、EC及灰分含量逐渐升高,碳含量逐渐降低,且水溶性离子含量增加。根据生物炭理化特性,炭化时间2 h为最适宜的炭化时间。该研究可为生物炭改良酸性土壤原料选择以及植物生物炭制备工艺优化提供新途径。

影响焦炭粒度稳定性的因素分析

以稳定焦炭粒度为核心,梳理首钢京唐公司7.63 m焦炉炼焦过程及焦炭粒度数据,分析研究配煤质量、炭化时间、熄焦工艺、焦炭转运及筛分工艺与焦炭粒度的对应关系。通过优化焦炭转运流程,控制焦仓料位不低于3m;并重视配煤水分稳定性,控制波动在±0.3%范围内;尤其重视筛分工艺过程的有效性管理,提升焦炭粒度稳定性。

炭化工艺参数对铁焦冶金性能的影响

复合铁焦被认为是实现低碳高炉炼铁的革新技术之一。为了获得高质量的铁焦,需要采用适宜的炭化工艺条件。研究了炭化工艺参数对铁焦机械强度、反应性和反应后强度等冶金性能的影响,并对炭化后铁焦的金属化率、微观结构和碳微晶结构进行了解析。结果表明,炭化温度的升高可以提高铁焦的抗压强度和反应性。当温度为900~1000℃时,铁焦的抗压强度和反应性较优。炭化时间的延长可以使铁焦的抗压强度提高,反应性降低。当炭化时间为3~4h时,铁焦抗压强度和反应性较优。升温速度越快,铁焦的机械强度越低。适宜的升温速度为:Ⅰ段(室温至550℃)小于7℃/min,Ⅱ段(550℃至1000℃)小于5℃/min。为防止铁焦冶金性能因碳气化溶损反应而劣化,在CO和CO2混合炭化气氛中,CO2与CO体积比(V(CO2)/V(CO))应控制在0.11以下。在优化的炭化工艺条件下,制备的铁焦抗压强度大于3500N,反应性大于60%,反应后强度在16%左右。