玉米秸秆吸附剂的制备

I毕业论文（设计）报告题目：玉米秸秆吸附剂的制备II学生毕业设计指导教师意见设计课题：玉米秸秆吸附剂的制备指导教师意见：是否同意参加答辩：同意（）不同意（）指导教师签名：III摘要中国是农业大国，也是秸秆资源最丰富的国家之一。据统计中国农作物秸秆年产量为7亿t左右，列世界之首，折合标准煤量3.53亿t，占全世界秸秆总量的30%左右。然而秸秆的利用率很低，除少数作为饲料利用外，大部分没有得到利用，在过去几年很多采用田边露天焚烧的办法，不仅白白浪费了能源，也污染了大气。因此，开发多种途径利用秸秆成为人们关注的热点。本文以玉米秸杆为原料，用磷酸法作为活化剂硫酸作为添加剂制备生产活性炭。用单因素试验法考察了影响玉米秸杆活性炭产率性能的主要因素，包括活化剂与原料的比例、添加剂和活化剂的比例、活化时间、浸泡时间、活化温度，提出了制备玉米秸杆活性炭适宜的工艺条件。并分别用于甲基橙、罗丹明B的吸附测试并与市售活性炭进行对比。以玉米秸秆为原料，浸泡料液比例为1：2.5、浸泡时间12h、添加剂9%、磷酸60%、活化温度为400℃、活化时间45min制备最佳工艺，其活性炭产率达50%之余，对甲基橙吸附值达到国家标准的1.38倍，其动态实验显示，最大吸附值达到1300mL/g（亚甲基蓝10mg/L），较国内其他活性炭或者市售吸附性能优越，性能较好。关键词：玉米秸秆，磷酸，吸附剂，活性炭IVPREPARATIONOFABSORBENTSBASEDONCORNSTALKSANDPERFORMANCETESTINGABSTRACTChinaisalargeagriculturalcountry,isalsooneofthecountriesofthemostabundantstrawresourcesAccordingtostatistics,annualproductionofcropstalksisupto700milliontinchina,whichisequivalentto353milliontofstandardcoal,inthefirstplaceoftheworld.However,theutilizationlevelofstrawisverylow.Asmallnumberwasusedasfeed,mosthavenotbeenused.Inthepastfewyearstheywereburnedinthecropswhichwastedenergyandpollutedatmosphere.Therefore,thestudyonutilizingthestrawinmanywaysbecomesthefocusofattention.Themethodofusingphosphoricacidactivationtoprepareactivatedcarbonfromcornstalkwasintroducedinthispapers．Somefactorsinfluencingontheadsorptionpropertyofactivatedcarbonareinvestigatedbyorthogonaltest.Thefactorsareincludingthematerial-to-solutionratio、theproportionoftheactivationofthesoakingagentandrawmaterials、theratioofactivatorsandadditives、activationtime、soakingtime、activationtemperature.Inordertoevaluatethecommercialvaleofproducts,theagriculturalwastematerialactivatedcarbonswereusedtotesttheadsorptionofformaldehydegas,methylorange,rhodamineBadsorptiontestascomparedtothecommercialactivatedcarbon.Thematerial-to-solutionratioof1/2.5，soakingtimeof12hours，asH3PO4concentrationof60%,theadditivecontentof9%(sulfuricacid),temperatureof400℃andtimeof45min，IthasbeenfoundthatthecornstalkactivatedcarbonwasProducedwhoseyieldwasabout50%，whichwasl.46timesofnationalactivatedcarbonstandards.Thedynamicexperimentsshowedthatthemaximumadsorptionreachtothevalueof1300mL/g(methyleneblue50mL/L)，whichhasalargeradvantageinadsorbingthancommercialactivatedcarbonorsuperiorperformance.VKEYWORDS：Cornstalk，phosphoricacid,sorbents,activatedcarbonVI目录摘要.........................................................III1绪论...........................................................11.1农业废弃物的综合利用.......................................................11.1.1用作原料—作为工业原料............................11.1.2用作饲料—秸秆养畜过腹还田........................11.1.3用作肥料—作为有机肥还田..........................21.1.4用作燃料—开发农村新能源..........................21.2秸秆活性炭国内外的研究进展............................................21.3活性炭制备方法...................................................................51.4活性炭吸附原理...................................................................51.5产品主要性能的检测...........................................................61.6活性炭的应用前景...............................................................61.7秸秆活性炭的意义...............................................................62玉米秸秆制备活性炭.............................................72.1制备方法...............................................................................72.2氯化锌法制备流程................................................................82.2.1制备原理………………………………………………………82.3磷酸法制备玉米秸秆活性炭流程........................................92.3.1所用材料、试剂和仪器..............................92.3.2制备活性炭过程……………………………………………10VII2.4磷酸法制备活性炭的工艺参数...........................................122.4.1玉米秸秆与混合浸液的料液比例.....................132.4.2添加剂硫酸比例....................................142.4.3活化剂磷酸比例....................................152.4.4玉米秸秆与混合浸液的浸泡时间.....................162.4.5活化时间..........................................182.5.6活化温度..........................................192.6本节制备总结......................................................................203结论与展望....................................................213.1其它活化剂制备活性炭比较...............................................213.2国内外玉米秸秆活性炭对比...............................................223.3展望....................................................................................23结论............................................................23致谢............................................................25参考文献........................................................2611绪论我国是一个农业大国,秸秆资源十分丰富,约占全世界秸秆总量的30%左右。农业投入要素50%左右转化为农作物秸秆,秸秆资源的浪费,实质上是耕地、水资源和农业投入品的浪费。秸秆是一种很好的生物质能源,其中含有大的营养物质,开发利用潜力巨大。在目前我国的森林资源、化石能源十分紧张的情况下,秸秆可作为其有效的代用品。因此,加强农作物秸秆综合利用,使转化增值,对我国新阶段农业和农村经济发展有着重要的意义。[1，2]秸秆是粮食作物和经济作物生产中的副产品,其中含有丰富的氮、磷、钾、微量元素等成分,是一种可供开发与综合利用的资源。我国自古就有利用秸秆的优良传统,秸秆建房、蔽日遮雨、烧火做饭、养畜积肥还田、编制工艺品。合理利用秸秆资源是传统农业的精华之一[3]。通过合理途径利用秸秆这种农业废弃物是顺应社会可持续发展的正确途径，不仅能够缓解或者解决农业废弃物的污染问题并将带来巨大的经济效益和农村农业产业层次深化。这个课题已经成为世界各国研究的热点，对发展循环经济，构建资源节约型社会，推进社会主义新农村建设等具有重要意义。1.1农业废弃物的综合利用1.1.1用作原料—作为工业原料随着科学技术的进步，秸秆的工业利用得到的长足的进展，在制浆造浆、秸秆生产有机产品及燃料、利用秸秆生产轻型建筑替代材料、生产可降解包装的缓冲材料、作为食用菌培养基、是生产纤维素酶、半纤维素酶等方面的技术都比较成熟，经济效益和环境效益显著，应用比较广泛，但是无法大规模使用，进展全国很笑比