竹炭远红外比辐射率测试条件研究

对不同含水量、不同粒径和不同温度的毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)竹炭进行远红外比辐射强度测试,结果表明:含水量和粒径对竹炭远红外比辐射率强度测试有显著影响,温度对竹炭远红外比辐射率强度测试无显著影响。在进行竹炭远红外比辐射率强度测试时,样本含水量控制在5%以内,粒径大于100目。     

竹炭比表面积影响因素的分析

选用不同种类、年龄的竹材制备竹炭,考察了炭化温度和炭化时间,以及竹材种类、年龄对竹炭的得率、比表面积等指标的影响。结果表明:竹炭得率受炭化温度和时间的影响显著,竹种之间略有差异,而与竹龄无紧密关系;竹炭比表面积主要受炭化温度和炭化时间的影响,在炭化温度800℃、炭化时间2~3 h下,制得竹炭的比表面积最大。     

竹炭对养殖水净化效果研究

选取不同竹种、不同竹龄、不同炭化终点温度和不同炭化时间的竹炭,对鱼塘养殖水进行吸附净化处理,通过测试水的浊度、COD和氨氮去除率等指标研究竹炭对养殖水的净化效果.结果表明:用竹炭吸附后的水样的浊度、COD和氨氮等水质指标都有明显改善;毛竹炭对水质净化处理效果最理想,氨氮去除率达到90％以上;随着竹龄的增大,竹炭的净化处理效果增强,6年生的毛竹炭用于水质净化较适宜;不同炭化温度的竹炭对水质净化有选择性;炭化时间越长竹炭对鱼塘养殖水的吸附净化效果越好.     

竹炭远红外发射率影响因素研究

为了研究不同类别竹炭材料远红外发射率的影响因素,开展对不同竹种、不同竹龄、不同炭化温度、不同含水率和不同粒径的竹炭,通过IR-2双波段红外发射率测试仪对竹炭进行远红外发射率测试并对其影响因素进行研究分析。结果表明:(1)竹炭红外吸收与维恩定律具有很好的对应关系,在室温下红外吸收峰主要集中在8～14μm,处于对人体极为有利的远红外线波长范围。(2)竹炭的远红外发射率与竹炭的理化性能有一定的关系,即随着含水率和固定碳的升高,表现为先升高后平缓的趋势。(3)竹炭的远红外远红外发射率随着炭化温度的升高先缓慢上升后逐渐达到平稳状态,这主要与竹炭化学组成的变化有一定的关系,其中固定碳对远红外发射率影响较大。(4)散生竹竹炭的远红外发射率基本都大于丛生竹,主要原因是散生竹的固定碳含量大于丛生竹。由此可见,竹炭的固定碳、含水率是影响竹炭远红外发射率的2个重要因素。     

金佛山方竹材的热解及产物性能研究

以金佛山方竹材为原料,通过综合热分析仪进行热解特性的测试,经传统砖土窑在炭化最高温度850℃,炭化周期10 d条件下制得方竹炭,对其理化性能、吸附性能、远红外辐射率和微量元素等测试分析;采用自制的小型炭化炉制备竹醋液,并用气相色谱—质谱联用仪(GC/MS)对组分含量测试。结果表明,方竹材热解特征曲线与毛竹材基本相近;方竹炭的基本理化性能指标符合《竹炭》等国家行业相关标准要求;方竹竹炭具有较高的远红外辐射率、富含多种微量元素,且对甲醛、苯、TVOC和氨具有较强的吸附性;方竹醋液有机物主要为有机酸、酚类、酯类、酮类等等。     

高温炭化法制备竹炭的研究

采用高温炭化法制备竹炭,探讨温度、保温时间和升温速率对竹炭吸附性能的影响,并通过N2吸附等温线对其孔隙结构进行表征。结果表明:随着温度提高、保温时间延长,竹炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈现逐步增长的趋势;升温速率的提高,促进了炭素前驱体石墨化程度的提高,不利于竹炭孔隙结构的发达;高温炭化法可以制得微孔、中孔、大孔较发达的竹炭。在较佳的实验条件下,高温炭化法可制得亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为280 mg.g-1和947.3 mg.g-1的竹炭。     

竹炭导电率及高导电率竹炭制备工艺研究

通过对竹炭炭化过程的研究，得出炭化温度，炭化时间是影响石墨化和导电性能的重要因素。实验测定了不同炭化时间与炭化温度下的体积电阻率，含水率和产率，提出了以干馏的方法获取普通的竹炭原料，并通过二次加工制备高导电率竹炭的方法及工艺。     

24种竹材炭化热值与工业分析

【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。     

竹材不同部位及炭化温度对竹炭吸附性能及远红外发射率影响的研究

对竹材炭化后不同部位炭材料进行了碘吸附性能、亚甲蓝吸附性能、比表面积、远红外发射率测定。结果表明,竹蒲炭碘吸附性能最优,竹片炭其次,竹节炭最差。炭化温度对竹炭吸附性能影响较大,炭化温度越高炭的吸附性能越好。比表面积测定结果也表明在900℃炭化条件下,竹蒲炭比表面积和孔容分别达357.674 m2·g-1和0.295 m3·g-1。亚甲蓝测定结果显示,在700℃及以下炭化条件下,竹蒲炭亚甲蓝吸附性能是最优,竹节炭亚甲蓝吸附性能是最差。而在900℃炭化条件,竹片炭亚甲蓝吸附性能是最优。在所有测试样品中700℃炭化条件下竹蒲炭亚甲蓝吸附性能是大。所有竹炭样品远红处发射率均在0.90以上。     

竹炭吸湿性能的初步研究

采用静态法测定竹炭在温度为15℃和25℃、相对湿度为65%、75%、85%、95%时的平衡吸湿量,研究炭化温度、粒度、比表面积、吸附温度等因子对其平衡吸湿量的影响,结果表明:竹炭吸湿解吸过程中存在"滞后"现象.700℃、1000℃条件下烧制的竹炭的吸湿效果优于其他炭化温度下烧制的竹炭;粒度大小对竹炭吸湿量的影响很小;比表面积对竹炭的吸湿量有影响;随着环境温度的升高,竹炭吸湿能力降低.