炭化温度

摘要： 挥发性有机化合物(VOCs)因其对生态环境和人类健康的严重危害而受到广泛关注。VOCs处理技术主要有焚烧法、冷凝法、吸附法和催化氧化法等,其中,吸附法以成本低、效果稳定、吸附剂可再生等优点被认为是一种高效、经济的处理手段。生物炭是一种绿色环保、廉价易得的炭质吸附材料,近年研究较多。介绍了生物炭基本吸附特性,对比不同制备和改性方法的优劣,重点分析了比表面积、孔隙特性和官能团等因素对生物炭吸附VOCs的影响,讨论了生物炭吸附VOCs的机理。生物炭原料来源广泛,原料种类、含量和成分差异都会影响生物炭的结构性质,从而影响其吸附能力。生物炭具有丰富的官能团和复杂的孔隙结构,一般采用常规热解方法在适当温度下制备的生物炭产率较高,结构性能较好。现阶段对生物炭改性效果显著的方法包括物理改性和化学改性,且生物炭改性后具备很高的VOCs吸附性能。通常生物炭比表面积越大,吸附性能越好;孔径越大,对大分子VOCs吸附更有利,但孔径远大于VOCs分子直径时,分子间吸附减弱;孔径越小,对小分子VOCs吸附更有利,但孔径过小也会增加VOCs的扩散阻力。较大的比表面积、适当的孔径以及针对被吸附VOCs气体极性进行改性使得生物炭具有较好的吸附性能。生物炭吸附VOCs的机理主要包括炭化区的吸附和非炭化有机物的分配,炭化温度小于300°C时分配作用为主要作用。比表面积越大,孔隙结构越发达,越有利于物理吸附;化学吸附一般通过生成化学键(如氢键、π—π键)产生作用。多组分VOCs会发生竞争吸附,且吸附亲和力较强的气体会取代吸附亲和力弱的气体。生物炭在相关领域的研究主要集中在实验室阶段,原料运输以及二次污染等问题使得生物炭吸附在工业上还未有成熟应用。提出未来生物炭吸附VOCs重点研究方向在于开发靶向改性生物炭、新型环保型生物炭复合材料、降低生物炭材料生产成本以及在分子水平上进行模拟研究。

摘要： 生物质炭是指原料在部分缺氧或绝氧的条件通过特殊方法处理后产生的高度芳香化、高碳和高稳定性的固体产物。同一植物不同部位制备的生物质炭的性能往往具有较大差异,本论文以胡麻为研究对象,以KOH、H_(3)PO_(4)为活化剂,对胡麻不同部位(杆、皮、根)进行活化,采用水热炭化法、活化法、炭化-活化法制备生物质炭材料,将产物用于吸附溶液中的罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB),进一步评价其吸附活性。利用XRD、SEM、TG-DSC、N_(2)-BET、UV-Vis等对产物的性能进行分析,探究炭化温度、活化温度以及活化剂种类对生物质炭性能的影响。比较不同条件下制备生物质炭材料的微观形貌、比表面积、孔径以及产率。以胡麻杆为原材料,磷酸为活化剂,炭化温度200°C,活化温度820°C时,制备的生物质炭孔径分布均匀、数量较多、断面呈管状,且其表面积最高,可达1247.63 m^(2)/g。该产物对RhB和MB都表现出了良好的吸附能力,在接近1 h时,10 mg/L的RhB溶液就已经全部褪色,吸附率高达100%。

摘要： 为系统研究不同炭化温度条件下猪粪水热炭化规律,本研究以猪粪和发酵猪粪为供试材料,采用水热炭化工艺在系列温度条件下(180、240°C和300°C)制备生物炭,对其元素含量、热稳定性、孔隙结构、表面官能团等理化性质进行表征,并对水热炭化残液进行成分分析。结果表明,猪粪生物炭和发酵猪粪生物炭均具有发达的孔隙结构、丰富的表面官能团等优良特性,其H/C原子比和热失重率均随炭化温度升高而减小,表明热化学稳定性随炭化温度升高而增强。水热炭化残液的成分主要包括有机酸、醇、酯、醛、吡嗪、苯酚等物质,较高炭化温度条件下残液中化合物种类更丰富。与猪粪相比,发酵猪粪水热炭化残液的成分仍然以酚、烯、酮类物质为主,但呋喃、吡啶、吡嗪类毒性化合物消失。研究表明,发酵猪粪在300°C条件下水热炭化的残液用作液态肥料的安全性更高,在资源化利用方面更具优势。

摘要： 为探索适宜于农业应用的葡萄枝条炭生产条件,将葡萄枝条挤压造粒后分别置于300,450,600和750°C及1 h炭化条件下的碳化炉中缺氧炭化,测定炭化后葡萄枝条颗粒的出炭率、理化特性和元素组成,比较分析不同炭化温度条件对葡萄枝条生物炭特性和元素组成的影响,并评价其农用性质。结果表明,(1)随着炭化温度的升高其出炭率逐渐下降并趋于稳定,当温度超过600°C时其出炭率小于30%,出炭率的高低受温度影响较大;(2)随着炭化温度的升高其孔径度、pH和EC值均有不同程度地升高,当温度超过450°C以后,孔径度增加明显,pH达到8.29并持续上升,电导率和灰分升高明显;(3)随着炭化温度的升高其有机碳含量和全氮含量逐渐下降,全磷和全钾含量逐渐上升,总养分逐渐增加且趋于稳定。钙、镁含量随着温度的升高先增加后降低,当温度达到450°C时钙、镁含量最高,说明相对较低的温度条件更有利于钙、镁含量的积累。说明在炭化温度相对较低的条件下生产的生物炭农用性质较优,即葡萄枝条在450°C炭化1h生成的葡萄枝条炭最适宜农业生产。

摘要： 以小麦秸秆为主要原材料,以质量分数为10%的KOH溶液为浸渍剂,通过控制热分解的方法分别在350°C和410°C下制备生物质炭。利用热重分析、红外光谱、拉曼光谱仪、X射线衍射等方法对原料和生物炭的性质及结构进行表征。结果表明:小麦秸秆最大失重率为72%,335°C热失重速率达到最大,372°C降解速率降低开始炭化,进行脱烷基和芳化缩聚反应;两种温度下所制得的生物炭的官能团的种类基本相同,较高温度下制得的生物炭的芳香化程度及石墨化程度较高,利于增强生物质炭的化学稳定性。

摘要： 为研究炭化温度对碳纳米纤维电极性能的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/线性酚醛树脂(PAN/PF)纳米纤维,然后经不同温度炭化处理得到不同结构与性能的碳纳米纤维,并制备成电极材料.对碳纳米纤维的表面形貌、比表面积、孔结构、石墨化程度和元素含量,以及碳纳米纤维电极的电化学性能进行测试与表征.结果表明:PAN/PF碳纳米纤维具有高的比表面积、分级多孔结构、良好的纤维连通以及优异的石墨化程度;当炭化温度为1000°C时,碳纳米纤维的比表面积达到1468 m2/g,总孔体积为0.89 cm3/g,相应电极的比电容达到395 F/g;当炭化温度为1200°C时,碳纳米纤维的导电性能最佳,电导率为8.23 S/cm,其制备的电极材料具有最高的比电容保持率,为63％.

摘要： 研究分析了不同炭化温度下低碳镁碳砖的热解产物.结果表明:在不同炭化温度下Al203(s)和Al4C3(s)均可能稳定存在,且随着热处理温度的升高,酚醛树脂热解碳的石墨化程度越来越高,抗氧化能力也逐渐增强.

摘要： 本文以我国入侵生物紫茎泽兰为原料,在不同炭化温度下热裂解制成生物炭,通过TGA、BET、FTIR等手段对制得的生物炭进行表征.结果显示:随着裂解温度升高,紫茎泽兰生物炭产率降低,灰分变化不大,芳香化程度增加,极性减弱,孔隙增多,比表面积增大.

摘要： 利用自主研发的二次炭化热压型煤成型试验装置,在炭化温度分别为250、300、350和400°C条件下制备了二次炭化型煤试件,采用扫描电镜、核磁共振、比表面和孔径分布分析仪对热压型煤进行了测试分析,研究炭化温度对热压型煤吸附特性、孔隙发育及微观结构的影响.结果表明:随着炭化温度的升高,二次炭化型煤的水分逐渐降低,灰分和固定碳含量逐渐升高,挥发分先升高后降低,密度先增大后减小;煤样在热解过程中会形成胶状物质并均匀分布在煤粒表面,并固化填充煤粉颗粒间隙,随着温度的进一步升高,煤样表面由光滑完整的层状结构转变为碎块结构;原煤中小孔占比最多,随着温度的升高二次炭化型煤小孔占比呈现先增加后减少的趋势,中大孔占比呈现先减少后增加的趋势;在300°C条件下的二次炭化型煤与原煤试件都以吸附孔为主,且孔隙之间连通性较差,随着温度继续升高后,二次炭化型煤以渗流孔为主,吸附孔相对减少;原煤试样和二次炭化型煤的等温吸附线符合IV型等温吸附线,原煤和二次炭化型煤的各孔径段比表面积分布较均匀,都呈单峰分布,随着炭化温度的升高,二次炭化型煤的比表面积呈现出先增大后减小的趋势,平均孔径呈现出先减小后增大的趋势,最大吸附量呈现先增加后减少的趋势.

摘要： 以废弃的油茶果壳为原料,通过炭化及NaOH活化等工艺可以制备出具有高比表面积和优异吸附性能的油茶果壳活性炭.然而较高的炭化温度不仅造成能源的浪费,而且可能导致油茶果壳活性炭结构及吸附性能的大大减弱;因此,优化油茶果壳活性炭制备工艺,对提高其吸附性能及废弃油茶果壳的增值化利用非常重要.采用单因素实验法探究了炭化温度和NaOH用量等制备条件对油茶果壳活性炭得率、结构及吸附性能的影响,结合扫描电镜(SEM)分析和X射线衍射(XRD)分析对油茶果壳活性炭的结构和微观形貌进行了评价.研究结果表明,随着炭化温度的升高,炭化物得率不断降低,活性炭吸附性能先略微升高后逐渐下降;随着NaOH用量的增加,活性炭得率不断降低,其吸附性能先上升后略有下降.在较佳的工艺条件(炭化温度290°C、碱炭质量比3:1)下制备的油茶果壳活性炭的比表面积为2 329.1 m2/g,亚甲基蓝吸附量和脱除率分别为1 573.6 mg/g和98.3％.SEM结果表明,所制备的活性炭具有良好的多孔结构,在孔壁上广泛分布有微小的孔道;XRD结果表明,油茶果壳活性炭具有较低的石墨化程度.本研究采用较低的炭化温度和较低的NaOH用量制备出了性能优异的油茶果壳活性炭,对油茶果壳的高值化利用具有重要意义.

摘要： 采用软模板法制备有序介孔碳基固体磺酸催化剂,考察了介孔碳炭化温度对介孔碳基固体磺酸催化剂孔道结构、介观有序性、骨架组成以及表面酸性的影响,指出不同炭化温度下得到的产品均呈二维六方结构,介孔孔道规整有序,孔径均一.炭化温度直接影响到介孔碳石墨化程度的高低,从而影响到酚醛树脂介孔碳骨架氢氧基团的含量.

摘要： 以烟杆为原料，氢氧化钾为活化剂，通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的活性炭材料。N2吸附测试表明随着炭化温度降低，活性炭的比表面积和总孔容先增大后减小，中孔比表面积和平均孔径却一直增大。其中600°C炭化样品经KOH活化后可制得比表面积为3333m2/g，总孔容2.47cm3/g，中孔孔容达到2.11cm3/g的高中孔率高比表面积活性炭材料。采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能，结果表明：炭化温度不同的烟杆基活性炭材料均表现出良好的功率特性，充放电流增大50倍，容量保持率均在80%左右，其中TS-AC2活性炭材料在有机电解液中1mA/cm2充放电时，比电容达到190F/g。较高的中孔率和较大的平均孔径使得活性炭电极具有良好的高倍率充放电性能。

摘要： 以毛竹为炭前驱体，KOH作活化剂，通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的竹基活性炭材料，通过SEM、XRD、BET、直流充放电、交流阻抗和循环伏安等结构与电化学性能分析方法，考察了炭化温度对竹基活性炭材料结构和性能的影响。研究结果表明：随着炭化温度升高，活性炭材料的比表面积与总孔容、中孔孔容均不断减小，微孔比表面积和微孔孔容先增大后减小。其中炭化温度为500°C的样品BAC500比表面积为3447 m2/g，总孔容为1.96 cm3/g，在有机电解液中以1mA/cm2的电流密度充放电时，比电容高达178.8 F/g，电流密度增大50倍容量保持率为74.6%，显示出良好的功率特性。活性炭材料中存在一定比例的中孔不仅可以改善电极材料的功率特性，而且可以提高微孔的利用率。

摘要： 通过循环性能、充放电特性和循环伏安曲线等分析,研究了炭化处理温度对针状焦制锂离子电池负极材料电化学性能的影响.

摘要： 本文以平衡吸放湿量、吸放湿效率以及调湿稳定性三个指标作为竹炭调湿效果的评价指标,研究了炭化温度、升温速率以及保温时间三个炭化参数与竹炭调湿性能评价指标之间的关系.结果表明:低温和较长的保温时间有利于吸放湿量的提升,在较低的升温速率低下竹炭的吸放湿量较好;而炭化工艺参数对竹炭的调湿速率影响不大;升温速率较小,保温时间短的情况下竹炭的调湿稳定性更好.

摘要： 以工业废弃物蔗渣为原料,经稀酸水热预处理、炭化、磺化制备出蔗渣炭基固体酸催化剂,并用于高酸值油脂的降酸反应研究.通过FTIR、酸碱滴定等手段研究了炭化温度对催化剂结构的影响,并对催化降酸反应条件进行了优化.实验结果表明,炭化温度对催化剂结构影响很大,以500°C炭化、200°C磺化得到蔗渣炭基固体酸为催化剂,得到优化的反应条件为:反应温度66°C、醇油摩尔比18∶1、催化剂用量1％(w).在此条件下反应4h后,原料酸值(KOH)降至1.04mg/g,游离脂肪酸转化率超过94％.

摘要： 利用溶剂挥发诱导自组装的方法制备了两种不同孔结构中孔炭材料。低温N2吸脱附，SAXS，HRSEM和TEM测试表明：所制备的材料分别具有柱状结构和墨水瓶状的中孔结构。考察了不同炭化温度对两种结构中孔炭的影响，结果表明：柱状结构的中孔炭材料具有较好的热稳定性。

摘要： 以蔗糖为碳源，SBA-15和NaY沸石为模板，通过浸滞法制备有序纳米孔炭（ONC）。采用TGA对前驱体蔗糖及其模板复合预炭化物进行了热稳定性分析。通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和氮气吸附比表面积测定仪测定了纳米孔炭的微观形貌、微观结构及比表面积。考察了模板剂与炭化温度对ONC微结构的影响。结果表明：从SBA-15成功制备得到了孔径为8nm的规则有序ONC；而由NaY型沸石制备得到的ONC只是部分反向复制了其微结构，有序性较差。从SBA-15和NaY模板在900°C炭化得到的有序纳米孔炭的比表面积分别为2484.07m2/g和1236.75m2/g。

摘要： 以二茂铁、苯酚、甲醛和草酸为原料，合成了掺Fe热塑性酚醛树脂；红外光谱(FTIR)结果表明，掺Fe酚醛树脂为线型酚醛树脂。利用X射线衍射(XRD)研究了Fe掺入比、炭化温度对酚醛树脂石墨化度的影响，利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对酚醛树脂炭微观结构进行了表征。结果表明：当炭化温度为600°C时，酚醛树脂炭有明显的石墨化碳(002)峰，Fe元素的掺人大大降低了酚醛树脂炭石墨化温度;在600～1200°C内，酚醛树脂炭石墨化度随着炭化温度和Fe掺入比的升高而增大；掺Fe酚醛树脂炭基体中有石墨化碳纳米管生成。

摘要： 以SBA-15为模板，蔗糖为炭源，在不同的炭化温度下合成了不同比表面积的中孔炭材料。采用循环伏安测试电极及电容器的电化学行为，结果表明最佳炭化温度为700°C，该样品单电极在6mol/L的KOH电解液中，扫描速度为1 mV/s时，比电容可达212P/g，是一种理想的超级电容器电极材料。

摘要： 本发明涉及一种有壁挂式煤气盘管装置的倒阶梯式炭化炉，主要有炉墙、燃烧室、燃烧室火孔、炭化室、集气罩，其特征在于；在炭化室两壁耐火砖墙体嵌入耐热加热盘管，该耐热加热盘管与其二次加热器连接。本发明充分利用炭化室高温段自身的热能，将镶嵌在炭化室两侧耐热加热盘管内流动的煤气加热汇集至煤气总管后，再进入二次加热器，最后送入燃烧室，经燃烧室火孔进入炭化室。本发明可将盘管内流动的煤气加热到530‑660°C之间，保障了小粒煤持续平稳热解温度的需求。

摘要： 本发明公开了一种焦炉炭化室炉墙表面温度分布的测定方法，包括步骤：1.打开一个装煤孔(8)；2.温度测量仪(1)通过可调式支架装在炉顶平台(6)上，温度测量仪位于装煤孔一侧并面向另一侧炉墙(7)；3.温度测量仪转动并拍摄炉墙图像；4.暂停温度测量仪，移至装煤孔另一侧并面向一侧的炉墙；5.重复步骤3，完成两侧炉墙拍摄；6.暂停温度测量仪并架移至下一个装煤孔；7.重复步骤1至6，直至拍摄完成所有装煤孔两侧炉墙的图像；8.温度测量仪连接计算机，得到炭化室炉墙表面温度分布情况。本发明能有效测定焦炉炭化室炉墙表面的温度分布数据，从而能利用温度分布数据指导焦炉立火道的温度控制，进而有效的保证炼焦生产。

摘要： 本发明公开了一种基于温度、热流分布测量非炭化材料燃烧行为的测量装置及测试方法，测量装置包括燃烧腔室、燃烧平台、点火系统、数据采集处理系统。燃烧平台、点火系统、数据采集装置放置于燃烧腔室内。数据采集系统包括质量监测系统、移动式温度测量系统、视频监测系统、温度定点测量装置、烟气采集分析系统、热流测量系统。燃烧平台包括可燃非炭化材料和防火隔热板。本发明在实验装置测量结果的基础上，结合传热传质理论分析，可以计算出材料燃烧速率、燃烧效率等表征非碳化材料燃烧行为的特征参数及影响燃烧行为的热流分布情况，为深入研究材料燃烧行为、提高材料燃烧效率提供装置支撑及技术指导。

摘要： 一种获取铁焦生产炭化室内温度分布的方法及系统，方法包括：计算铁焦炼制过程中配合煤热解化学反应中的析出物单位时间产生的化学反应热、水分蒸发吸收热量以及铁焦炼制过程中铁矿粉的还原反应产生的热量；基于配合煤热解化学反应中的析出物单位时间产生的化学反应热、水分蒸发吸收热量以及铁焦炼制过程中铁矿粉的还原反应产生的热量构建炭化室内部传热的导热微分方程；将导热微分方程用相应的差商代替，得到代数形式的有限差分计算模型，基于有限差分计算模型计算铁焦生产过程中炭化室内的温度分布。本发明将有限差分模型与铁焦生产过程中主要反应的热量计算相结合，得到一种快速获取铁焦生产过程中炭化室的温度分布的方法。

摘要： 本发明提供了一种测量焦炉炭化室空间温度的炉盖，包括筒状上盖和对上盖进行封盖的下盖，上盖和下盖之间填充有耐火填充物；还包括连通上盖至下盖的热电偶安装套筒，热电偶安装套筒内可拆卸的安装有测温端伸出下盖的热电偶；上盖和下盖之间还设置有对二者的封盖进行固装的锁紧装置。炉盖由上盖和下盖封盖配合，二者围成的筒状内部构成耐火填充物的隔热腔，热电偶由热电偶安装套筒连通上盖和下盖，由锁紧装置将上盖和下盖压紧，通过上盖、下盖以及耐火填充物拼装组成焦炉炭化室的炉盖，炉盖结构简单易于制备，易拆装，降低对炭化室的温度测量难度。本发明还提供了一种焦炉。

摘要： 本实用新型公开了一种炭化炉温度监控装置，属于炭化设备技术领域,机身一端开口，其开口端通过转轴连接有舱门，机身内部设有炭化室，炭化室下方设有燃烧室，燃烧室内设有燃烧盘，燃烧盘上分布有喷嘴，燃烧室一侧设有放料口,机身顶部设有温度传感器，机身顶部还设有烟气回收管，机身通过烟气回收管连接有喷淋净化机，喷淋净化机上设有抽气管，喷淋净化机通过抽气管连接有引风机，引风机输出端连接有烟气净化器，烟气净化器上设有送气管一，送气管一连接有电磁阀，电磁阀连接有送气管二，送气管二上通过管道和燃烧盘连接，送气管二还设有送气管三，送气管三和炭化室连接,解决了操作人员时刻在炭化炉旁边进行观察温度并调节燃气阀门的问题。

摘要： 一种便于控制温度的立式活性炭炭化炉，包括炉体，炉体上设置有贯通孔，贯通孔处设置有套筒，套筒内置有分隔板，分隔板上连接有螺杆，螺杆的一端连接有设于炉体内的热电偶，另一端设置于炉体外并连接有手轮；炉体内所存在的至少一个腔室的来气管道上设置有阀门和流量计，流量计获取当前流量，热电偶获取当前腔室的温度，并反馈至控制器，控制器控制阀门的开度以调节流量，使腔室达到目标温度。本实用新型将获取炉内稳定的热电偶设置在炉体的外墙上，通过转动手轮可获取炉内不同进深的温度，并依据所获取的温度调节进料的流量，最终使得炉内温度达到最佳温度。

摘要： 本实用新型涉及一种炭化室上部空间温度调节结构，焦炉的炭化室与燃烧室间隔设置，燃烧室由多个立火道组成，每个立火道的上方设看火孔；立火道为双联立火道，各组双联立火道之间通过立火道隔墙分隔，每组双联立火道的2个立火道由双联立火道隔墙分隔；双联立火道的顶部分别设上层跨越孔和下层跨越孔，上、下两层跨越孔之间设隔层；所述隔层在双联立火道内横向通长设置，其两端分别连接两侧的立火道隔墙；2个立火道看火孔正下方的隔层上分别开设连通孔；上层跨越孔的水平气流通道内设有气流调节装置。本实用新型能够方便、快捷、精准地调节炭化室上部空间温度；而且调节砖在气体流动的水平通道中进行阻断，不影响通过看火孔对立火道测温。

摘要： 一种基于光谱分析的生物炭炭化温度快速鉴别方法，包括：(1)建立生物炭光谱库；(2)对光谱库进行主成分分析(PCA)，按主成分方差贡献率大小，取贡献率最大的前q个主成分；(3)根据样本PCA分析获得的前q个主成分Z1,Z2,…,Zq，利用Fisher线性判别分析法(FLD)对生物炭炭化温度进行模式识别；(4)待鉴别样本光谱扫描；(5)对待鉴别样本光谱同样作主成分分析，按主成分贡献率大小，提取贡献率最大的前q个主成分Z1,Z2,…,Zq；(6)根据已建立的FLD模型，将待鉴别样本归类到相应的生物炭炭化温度类别中，从而完成生物炭炭化温度的快速鉴别。

摘要： 本发明公开了一种基于TG‑MS连用的废活性炭热再生过程中炭化温度的预测方法，包括原料预处理模块、TG‑MS测试模块、数据分析处理模块，原料预处理模块用于对吸附饱和的废活性炭进行干燥、研磨等预处理，为后续的TG‑MS测试模块提供合格的样品；TG‑MS测试模块为后续的数据分析处理模块提供重要的数据集；分析处理模块通过对数据集的分析处理工作，将预测废活性炭热再生过程中的合适炭化温度，从而减少实验工作量，提高工作效率。