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题名原料种类和热解温度对生物炭吸附Cd2+的影响
被引量：20
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作者
曹健华
刘凌沁
黄亚继
陶圣年
秦文慧
任海斌
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机构
东南大学能源热转换及其过程控制教育部重点实验室
南京年达炉业科技有限公司
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出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期4183-4190,共8页
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基金
国家重点研发计划(2018YFC1901205)
国家自然科学基金(51676040)
+1 种基金
江苏省自然科学基金(BK20181280)
江苏省科技支撑计划(BE2013705)
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文摘
以稻秆(RS)、稻壳(RH)、木屑(SD)为原料,在小型流化床实验台上制备生物炭,分析了原料种类和热解温度(400℃、500℃、600℃)对生物炭理化性质及吸附Cd^2+性能的影响规律,并定性和定量分析了吸附过程中的作用机制。实验结果表明:准二级动力学方程和Langmuir方程能够较好地描述生物炭样品对Cd^2+的吸附过程。生物炭RS500的平衡吸附量达到30.19mg/g,远远高于生物炭SD500,其中无机矿物的离子交换和沉淀反应吸附贡献值为24.95mg/g,是主导吸附机制;而生物炭SD500吸附Cd^2+过程中,无机矿物和π键的贡献百分比分别为49.70%和38.21%。随着热解温度的升高,生物炭吸附Cd^2+过程中含氧官能团的络合反应不断削弱而Cd^2+-π键作用不断增强;稻秆炭和稻壳炭中无机矿物的吸附贡献值则呈先上升后下降的趋势,并在500℃热解温度下达到最大值。生物炭样品吸附Cd^2+的作用机制中,离子交换和沉淀反应占比最大,Cd^2+-π键作用次之,络合反应最小。
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关键词
生物质
吸附
废水
镉
定量分析
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Keywords
biomass
adsorption
wastewater
cadmium
quantitative analysis
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分类号
X52
[环境科学与工程—环境工程]
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题名生物质气化飞灰的吸附汞性能
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作者
曹健华
黄亚继
陶圣年
刘凌沁
陈浩
任海斌
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机构
东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室
南京年达炉业科技有限公司
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出处
《林业工程学报》
北大核心
2018年第6期110-116,共7页
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基金
国家科技支撑计划(2015BAD21B06)
江苏省科技支撑计划(BE2013705)
+1 种基金
国际合作项目(S2014ER0016)
国家重点研发计划项目(2016YFC0201105)
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文摘
为开发高效廉价的新型吸附材料,利用生物质流化床气化副产物——飞灰作为燃煤烟气中汞的吸附材料。以稻秆为原料,在小型流化床试验台上进行气化试验,制得不同工况下的飞灰样品。对飞灰进行NH4Br溶液浸渍改性,采用工业分析、氮气吸附/脱附、扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)、X射线荧光光谱仪(XRF)等分析方法研究飞灰改性前后的理化性质及微观形貌。在固定床气态汞吸附试验台上进行脱汞试验,分析制备工况、吸附温度对飞灰吸附汞效率的影响。结果表明,NH4Br溶液浸渍改性大幅提高了飞灰的比表面积及孔容,并促使其表面有效负载了活性元素溴,从而提升了飞灰的汞吸附性能。同时,升高气化温度有利于改善飞灰孔隙结构,700℃气化温度下的飞灰经改性后吸附效率和单位吸附量明显高于600℃气化温度下的飞灰样品。而当量比的增加对飞灰的孔隙结构产生了负面影响,不利于活性元素溴的负载,单位吸附量随之减小。吸附效率随吸附温度的增加呈先上升后下降的趋势,当吸附温度为120℃时,能达到较好的物理吸附与化学吸附之间的平衡。700℃气化温度及0.10当量比下的飞灰经NH4Br溶液改性后吸附效率最高,可达90%以上,单位吸附量为42.89μg/g,且对应工况的气化气热值最高,可在较好的生产系统性下同时获得高热值燃气和高吸附性能的气化飞灰。
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关键词
生物质气化
飞灰
汞吸附
吸附性能
吸附材料
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Keywords
biomass gasification
fly ash
mercury adsorption
adsorption property
adsorbing materials
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分类号
X712
[环境科学与工程—环境工程]
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