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基于水蒸气活化法的桃木活性炭制备与结构表征
被引量：
1
1
作者
董江川
刘学磊
+3 位作者
任学勇
叶林根
祁项超
贺亮
《林产化学与工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期111-118,共8页
林果废弃物的利用是经济林产业可持续发展的重要内容,以林果废弃物热解制备的生物炭的碳含量高且灰分较低,适合于制备高值化产品活性炭。以桃木炭为原料,研究了水蒸气活化温度、流量、活化压力和活化时间对桃木活性炭碘吸附值、亚甲基...
林果废弃物的利用是经济林产业可持续发展的重要内容,以林果废弃物热解制备的生物炭的碳含量高且灰分较低,适合于制备高值化产品活性炭。以桃木炭为原料,研究了水蒸气活化温度、流量、活化压力和活化时间对桃木活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和产率的影响,对优化条件下制备的桃木活性炭进行了表征,分析了其微观形貌、表面官能团、耐磨强度、孔径特性和吸附性能。研究结果表明:采用水蒸气活化工艺制备桃木活性炭的较优条件为活化温度850℃,水蒸气流量400 L/h,活化压力0.02 MPa,活化时间1 h,此条件下制得活性炭的碘吸附值为962.89 mg/g,亚甲基蓝吸附值为250.58 mg/g,比表面积为855.79 m^(2)/g,总孔容为0.60 cm^(3)/g,微孔孔容为0.19 cm^(3)/g,平均孔径为2.79 nm,耐磨强度为90.64%。以果木为原料,采用水蒸气活化法能够制备孔隙结构丰富,吸附性能优良的果木活性炭。
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关键词
水蒸气活化
工艺优化
果木生物炭
活性炭
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职称材料
北方典型果树剪枝原料能源特性与热解规律
被引量：
2
2
作者
叶林根
任学勇
+4 位作者
刘学磊
董江川
祁项超
高剑利
王瑞江
《林业工程学报》
北大核心
2025年第1期97-104,共8页
对果树修剪树枝的能源特性及热解规律开展研究,可以为林果废弃物的能源化高效利用提供基础参考信息。以华北地区几种典型的果树修剪树枝为试样,系统研究了原料的元素组成、化学组成、工业分析和热值等能源特性,采用热重分析、热重红外...
对果树修剪树枝的能源特性及热解规律开展研究,可以为林果废弃物的能源化高效利用提供基础参考信息。以华北地区几种典型的果树修剪树枝为试样,系统研究了原料的元素组成、化学组成、工业分析和热值等能源特性,采用热重分析、热重红外分析和热解气质联用分析等方法研究了其分析性热解规律。实验结果表明,从元素组成来看,果树修剪树枝中的碳元素质量分数为50%左右,碳元素是组成固定碳组分的主要元素,碳元素含量越高,热值越高;从化学组成来看,果树修剪树枝中纤维素质量分数为36.9%~43.7%,半纤维素质量分数为28.6%~36.1%,木质素质量分数为21.0%~24.4%,综纤维素主要影响热解时脱挥发分和液相产物的产率,而木质素则主要影响炭产率;对干态原料的工业分析得出果树修剪树枝的挥发分质量分数最高,其次是固定碳质量分数,灰分质量分数最少;果树修剪树枝的热值为17.1~19.9 MJ/kg,大约相当于标准煤热值的60%~70%。热解规律分析结果表明,265~410℃为脱挥发分的主要失重区,产生的气相产物具有丰富的化学官能团红外吸收峰,主要是醛酮类、酸类、醇类和酚类等物质。果树修剪树枝是一种固定碳含量和热值高、灰分低的典型木质纤维素生物质,适宜通过热解等方法实现能源化处理和资源化利用。
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关键词
果树修剪树枝
林果废弃物
废弃物利用
能源特性
热解规律
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职称材料
题名
基于水蒸气活化法的桃木活性炭制备与结构表征
被引量：
1
1
作者
董江川
刘学磊
任学勇
叶林根
祁项超
贺亮
机构
北京林业大学材料科学与技术学院
承德绿世界活性炭有限公司
浙江省林业科学研究院经济林研究所
出处
《林产化学与工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期111-118,共8页
基金
河北省中央财政林业科技推广项目(冀TG[2022]004)
国家重点研发计划资助项目(2022YFD2200904)。
文摘
林果废弃物的利用是经济林产业可持续发展的重要内容,以林果废弃物热解制备的生物炭的碳含量高且灰分较低,适合于制备高值化产品活性炭。以桃木炭为原料,研究了水蒸气活化温度、流量、活化压力和活化时间对桃木活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和产率的影响,对优化条件下制备的桃木活性炭进行了表征,分析了其微观形貌、表面官能团、耐磨强度、孔径特性和吸附性能。研究结果表明:采用水蒸气活化工艺制备桃木活性炭的较优条件为活化温度850℃,水蒸气流量400 L/h,活化压力0.02 MPa,活化时间1 h,此条件下制得活性炭的碘吸附值为962.89 mg/g,亚甲基蓝吸附值为250.58 mg/g,比表面积为855.79 m^(2)/g,总孔容为0.60 cm^(3)/g,微孔孔容为0.19 cm^(3)/g,平均孔径为2.79 nm,耐磨强度为90.64%。以果木为原料,采用水蒸气活化法能够制备孔隙结构丰富,吸附性能优良的果木活性炭。
关键词
水蒸气活化
工艺优化
果木生物炭
活性炭
Keywords
steam activation
process optimization
fruit wood biochar
activated carbon
分类号
TQ35 [化学工程]
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职称材料
题名
北方典型果树剪枝原料能源特性与热解规律
被引量：
2
2
作者
叶林根
任学勇
刘学磊
董江川
祁项超
高剑利
王瑞江
机构
北京林业大学材料科学与技术学院
承德绿世界活性炭有限公司
承德
市林业和草原技术推广总站
出处
《林业工程学报》
北大核心
2025年第1期97-104,共8页
基金
河北省中央财政林草科技推广项目(冀TG[2022]004)。
文摘
对果树修剪树枝的能源特性及热解规律开展研究,可以为林果废弃物的能源化高效利用提供基础参考信息。以华北地区几种典型的果树修剪树枝为试样,系统研究了原料的元素组成、化学组成、工业分析和热值等能源特性,采用热重分析、热重红外分析和热解气质联用分析等方法研究了其分析性热解规律。实验结果表明,从元素组成来看,果树修剪树枝中的碳元素质量分数为50%左右,碳元素是组成固定碳组分的主要元素,碳元素含量越高,热值越高;从化学组成来看,果树修剪树枝中纤维素质量分数为36.9%~43.7%,半纤维素质量分数为28.6%~36.1%,木质素质量分数为21.0%~24.4%,综纤维素主要影响热解时脱挥发分和液相产物的产率,而木质素则主要影响炭产率;对干态原料的工业分析得出果树修剪树枝的挥发分质量分数最高,其次是固定碳质量分数,灰分质量分数最少;果树修剪树枝的热值为17.1~19.9 MJ/kg,大约相当于标准煤热值的60%~70%。热解规律分析结果表明,265~410℃为脱挥发分的主要失重区,产生的气相产物具有丰富的化学官能团红外吸收峰,主要是醛酮类、酸类、醇类和酚类等物质。果树修剪树枝是一种固定碳含量和热值高、灰分低的典型木质纤维素生物质,适宜通过热解等方法实现能源化处理和资源化利用。
关键词
果树修剪树枝
林果废弃物
废弃物利用
能源特性
热解规律
Keywords
fruit tree pruning
fruit forest wastes
waste utilization
energy characteristics
pyrolytic principles
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于水蒸气活化法的桃木活性炭制备与结构表征
董江川
刘学磊
任学勇
叶林根
祁项超
贺亮
《林产化学与工业》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
2
北方典型果树剪枝原料能源特性与热解规律
叶林根
任学勇
刘学磊
董江川
祁项超
高剑利
王瑞江
《林业工程学报》
北大核心
2025
2
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职称材料
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