改性粉煤灰对甲醛和氨吸附量的研究
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摘要为了给筛选新居室内甲醛污染治理方案提供参考,通过综合列表法概述了不同甲醛背景浓度下物理化学吸附、贵金属-过渡金属氧化物催化氧化、新型TiO2复合型光催化氧化等理论除醛技术进展及应用,简略阐述了理论除醛技术相关原理,基于各类除醛技术进展及原理提出在未来应用于新居室内环境治醛中的改进措施,这些技术进展、原理以及改进措施为未来室内环境治醛提供了新方案,综合对比得出新型TiO2复合型光催化剂催化氧化因具有高降醛率、耗时短等特点,有望成为未来替代空气净化器成为新居室内治醛新技术。
引言随着生产生活水平的提高,消费者对新居室内的空气质量提出了更高的要求,舒适健康是他们常考虑的主要因素之一。
2018年国家颁布了《室内装饰材料人造板及其制品中甲醛释放限量》(GB18580-2017)标准表,新标准表对各人造板甲醛释放量提高了要求,要求室内装饰材料用人造板以及制品中甲醛释放限量值应不大于0.124mg/m3,但实际上国内大多数新装修后场所内的甲醛浓度均远高于国家标准,室内空气质量检测也发现装饰材料、衣物、化学清洗剂、刨花板、涂料、粘合剂和其它木质材料等甲醛释放量远高于限量值。
据医学专家报道长期接触低浓度的甲醛会对身体健康造成潜在的伤害,当甲醛浓度超过0.1mg/m3时会明显感觉到异味和不适,超过0.5mg/m3时会有强烈刺激感并导致流泪,超过0.6mg/m3时会引起呼吸困难并导致咽喉疼痛,超过30mg/m3时可以直接致人死亡,因此甲醛被世界卫生组织列为致癌物和致畸物之一。
近年来关于理论研究挥发性甲醛的祛除技术主要涉及物理化学吸附、贵金属-MO x催化氧化(M为过渡金属元素)、新型TiO2复合型光催化剂催化氧化等。
物理化学吸附利用化学试剂如酸碱、氨基酸改性炭基材料吸附甲醛,相比传统未改性炭基材料具有更高的吸醛率,这是由于改性的炭基材料增加了多种活性基团,活性基团可与甲醛通过静电和氢键作用吸附结合,从而进一步提升吸醛性能,但吸附法未将甲醛进行二次处理,残留的甲醛仍具有再次释放的隐患,所以制备一种高效清洁的除醛材料是非常必要的,研究发现催化氧化技术是实现甲醛彻底转化的有效技术手段,在未来实现新居室内除醛具有研究意义。
改性粉煤灰对聚氨酯材料性能的影响摘要:采用硅烷偶联剂(KH-560)为改性剂对粉煤灰表面进行改性。
以聚醚多元醇(TDB2000、TMN3050)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50)为原料,合成聚氨酯预聚体,选用粉煤灰作为填料,制得聚氨酯/粉煤灰复合材料。
研究了粉煤灰对复合材料的热学、抗压强度的影响。
结果表明:聚氨酯/改性粉煤灰复合材料具有较好的热学性能及抗压强度。
关键词:聚氨酯复合材料;粉煤灰;硅烷偶联剂前言聚氨酯弹性体(PUR)又称作聚氨酯橡胶,既有塑料的刚性,又具有橡胶的柔性[1-2]。
在高分子材料中填充无机矿物制成的复合材料,能够有效提高高分子材料的综合性能并降低材料成本[3]。
粉煤灰是我国排量较大的工业废渣之一,如何将其充分利用,变废为宝,成为当前我国环境保护和再生资源开发利用领域里的一项重要研究方向。
粉煤灰的颗粒效应及其他物理效应能促进制品的胶凝活性并改善制品的抗压强度、抗渗性、耐磨性等其他性能。
这些性质可将其作为一种填充剂,用于高分子材料的填充。
经硅烷偶联剂(KH560)处理的粉煤灰与PUR弹性体制成的聚氨酯/改性粉煤灰复合材料,不仅能够降低价格,在工程应用中有较好的施工性,而且能够改善材料的力学、热学性能,赋予材料新的特征,扩大其使用范围。
1 实验部分1.1实验材料一级粉煤灰,西柏坡电厂;聚醚二元醇(TDB2000)、聚醚三元醇(TMN3050);硅烷偶联剂(KH-560);二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50);二甲硫基甲苯二胺(DMTDA);丙酮、蓖麻油。
1.2 主要仪器及设备DF-101S型集热式恒温加热油浴锅、SHZ-D型循环水多用真空泵;CMT7104微机控制电子万能试验机;RE-52型旋转蒸发仪;NICOLET-310型傅里叶红外光谱仪;KYKY-2800C型扫描电子显微镜。
1.3 试样制备1.3.1 改性粉煤灰的制备称取一定量的粉煤灰,加入到KH-560、去离子水、乙醇配制的混合溶液中,常温用超声波清洗器超声分散30min,得到均匀悬浮液,转移到装有回流冷凝管、增力电动搅拌的100mL三口烧瓶中,于设定好的油浴温度中搅拌反应6~8h。
改性活性炭治理室内空气中甲醛的实验研究发布时间:2021-07-06T11:16:20.637Z 来源:《基层建设》2021年第10期作者:陈希[导读] 摘要:随着我国经济的迅猛发展,城市规模在近些年不断扩展,室内建筑与设计领域的发展也成为了城市建设中的重点。
佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司广东佛山 528300摘要:随着我国经济的迅猛发展,城市规模在近些年不断扩展,室内建筑与设计领域的发展也成为了城市建设中的重点。
相关建设单位尝试使用改性活性炭治理室内空气中的甲醛,清洁室内空气,保障室内居民的生命健康安全。
在此基础上,本文根据现有方法与技术理论,参考部分地区改性活性炭治理室内空气中甲醛的实验研究案例,明确活性炭空气甲醛治理发展现状与面临问题,并据此分析其有效的控制措施与创新策略。
关键词:改性活性炭;治理室内空气;甲醛实验经济发展为室内建筑设计的发展进步提供了优渥的发展土壤,提高了活性炭的使用效率。
随着现代化建筑建设的不断发展,诸多建筑在短时间内横空出世,在建设完成后便迅速投入使用。
因此,相关空气甲醛治理单位,要明确改性活性炭治理室内空气中甲醛实验发展的现状和面临问题,加强对改性活性炭治理室内空气中的甲醛的实验探究。
1.改性活性炭治理室内空气中甲醛实验研究的具体情况1.1活性炭甲醛治理实验研究发展现状根据世界卫生组织的统计估算,目前全球共有30%左右的新建建筑物或建筑二次装修,受到病态建筑综合征的影响。
所谓病态建筑综合征,就是室内建筑与装修受到甲醛等气体的污染造成的建筑老化,以及居住于建筑物内人员的身体不良反应和不适状态,成为了现阶段室内建筑设计发展的重点话题。
同时,活性炭可以粘住甲醛气体,防止甲醛渗透在空气中,影响空气质量。
这在一定程度上提升了室内建筑的空气质量,减缓了建筑设计在材料使用方面的压力,提高了建筑的使用率和入住率。
除此之外,利用改性活性炭治理室内空气中的甲醛,有利于空气中整体甲醛含量的迅速降低,又可以在避开化学反应产生新气体或新物质的情况下,达到空气净化的作用。
国内外粉煤灰制品研究现状综述粉煤灰是燃煤过程中产生的一种废弃物,由于其含有丰富的矿物质和特殊的物理和化学性质,被广泛应用于建筑材料和环境保护领域。
本文将对国内外粉煤灰制品的研究现状进行综述,旨在了解粉煤灰制品的应用前景和发展趋势。
一、国内粉煤灰制品研究现状近年来,国内在粉煤灰制品的研究与应用上取得了显著进展。
国内许多学者和研究机构对粉煤灰制品进行了深入的探索和研究。
在建筑材料领域,粉煤灰被广泛应用于水泥、混凝土、砌块、砖等制品中,以提高材料的力学性能和耐久性。
同时,在环境保护方面,粉煤灰在污水处理、废水处理和土壤修复等方面也发挥着重要作用。
1. 粉煤灰在建筑材料中的应用在水泥制品中,粉煤灰可以取代部分水泥,以改善材料的力学性能和耐久性。
研究表明,合理添加粉煤灰可以显著提高水泥制品的抗压强度、抗渗透性和耐久性。
此外,粉煤灰还可以用于制备混凝土、砌块和砖等材料,其应用效果也得到了广泛认可。
2. 粉煤灰在环境保护领域的应用粉煤灰在环境保护领域的应用主要体现在污水处理、废水处理和土壤修复方面。
粉煤灰被用作吸附剂、沉降剂和填料,可以有效去除水体中的有机物、重金属和悬浮物等污染物。
同时,粉煤灰还具有调节土壤pH值、改善土壤结构和提高土壤肥力的作用,被广泛应用于土壤修复工程中。
二、国外粉煤灰制品研究现状除了国内外,国外对粉煤灰制品的研究也取得了一定的成果。
在欧美等发达国家,粉煤灰制品已经应用于各个领域,并取得了显著的经济和环境效益。
在建筑材料领域,粉煤灰在水泥、混凝土、砌块等制品中的应用已经非常成熟,并且有相关的标准和规范进行支持。
另外,国外对粉煤灰制品的研究也在探索新的领域。
一些研究机构和企业在粉煤灰制备新材料、能源利用和环境保护等方面进行了深入研究。
例如,有学者将粉煤灰制备成高性能陶瓷材料,利用其良好的物理性能和化学稳定性开发高级建筑材料。
此外,粉煤灰也被应用于能源行业,用于制备燃烧剂、脱硝剂和吸附剂等。
粉煤灰综合利用FL Y ASH COM PREH ENSIV E U TIL IZA TION 2006 N O.6试验研究粉煤灰吸附性能的研究3Experimental R esearch on the Adsorptivity of Fly Ash周惜时,秦普丰(湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙410128) 摘要:选用学校锅炉房粉煤灰对湖南农业大学校区综合性生活污水进行了吸附净化处理,探讨了投灰量,p H 值等对粉煤灰吸附性能的影响,研究了粉煤灰的吸附等温规律。
结果表明,粉煤灰对生活污水有机物、磷有较好的吸附效果,去除率随投灰量增大而提高,污水p H 值对处理效果有一定的影响。
粉煤灰对生活污水的吸附行为符合Freundlich 吸附等温规律,利用粉煤灰的吸附性能处理生活污水是可行的,能收到以废治废的效果。
关键词:粉煤灰;生活废水;水处理;吸附中图分类号:773 文献标识码:B 文章编号:1005-8249(2006)06-0021-03 粉煤灰富含以活性氧化物SiO 2和Al 2O 3为主的玻璃微珠,少量金属氧化物及未燃尽炭,比表面积较大,表面能高[1],对废水中许多污染物质,尤其是有机物具有较强的吸附和絮凝共沉作用。
目前,在废水处理中,现有的吸附材料价格昂贵、操作繁杂,限制了吸附材料在废水处理中的广泛应用。
利用粉煤灰处理废水不仅成本低,节约资源,而且还能达到以废治废的目的。
本实验以湖南农业大学锅炉房产生的粉煤灰为吸附剂,以教工宿舍区的生活废水为吸附对象,通过试验建立了粉煤灰对有机物和总P 的吸附等温式,研究了粉煤灰投加量、废水p H 值等因素对吸附性能的影响。
1 试验材料及方法试验材料包括:粉煤灰(在105℃烘干。
主要化学成分见表1)、排水沟生活污水(采用纱布过滤静置后,取上清液分析,所得废水水质情况见表2)。
采用恒温3基金项目:校青年科学基金(05QN27)收稿日期:2006-04-21键对称伸缩振动峰或Al 2O 键对称伸缩振动峰,证明改性粉煤灰具有沸石骨架结构[4]。
TBAB改性粉煤灰处理印染废水的试验研究1. 绪论1.1 课题背景和研究意义1.2 研究现状及存在的问题1.3 研究内容和目的2. 文献综述2.1 粉煤灰及其改性2.2 染料废水的处理方法2.3 TBAB改性粉煤灰的应用研究进展3. 实验材料和方法3.1 实验材料3.2 实验方法3.3 实验流程4. 实验结果与分析4.1 TBAB改性粉煤灰对印染废水的处理效果4.2 处理后印染废水的水质指标分析4.3 TBAB改性粉煤灰对印染废水处理的经济性分析5. 结论与展望5.1 结论总结5.2 研究展望和建议第一章绪论1.1 课题背景和研究意义随着纺织行业的发展,染料的使用数量越来越多,但是由此产生的印染废水却困扰着环保工作者。
传统的处理方法包括生化处理、化学处理等,但是存在着工艺复杂、成本高等问题。
而煤炭资源在我国极为丰富,粉煤灰作为煤炭燃烧产生的一种固体废弃物,具有极高的应用价值。
通过对粉煤灰进行改性,可以提高其对印染废水的处理效果。
因此,对TBAB改性粉煤灰处理印染废水进行试验研究,具有重要的科学意义和现实意义。
1.2 研究现状及存在的问题目前,针对染料废水的处理方法有物理、化学和生物等各种类型。
其中,活性炭、化学深度处理等方法是比较常见的处理方法。
然而,这些处理方法中存在着很多缺点,如:处理工艺复杂、成本高、处理效果不稳定等问题。
因此,寻找更加高效、经济的处理方法成为研究的重点和难点。
1.3 研究内容和目的本次试验研究的内容是对TBAB改性粉煤灰处理印染废水的效果进行测试,分析其对印染废水处理的影响,并对处理后的印染废水进行水质指标分析和经济性分析。
从而旨在探究出一种更加高效、经济的印染废水处理方法。
第二章文献综述2.1 粉煤灰及其改性粉煤灰是指在燃煤过程中产生的固体废弃物,主要成分是氧化铝、氧化硅、氧化铁等无机物,同时还含有一定量的CaO、MgO、K2O等。
因其成分理化性质稳定且具有较大的比表面积,因此被广泛应用于各种领域,如建筑材料、水泥制造等。
保温节能新型墙体材料:改性粉煤灰系列产品《中共中央关于制定十一五规划的建议》中指出:国内生产总值能源消耗比“十五”期间降低20%,从能源安全的战略角度出发:“节约能源”已被提升到到基本国策的战略高度。
切实加强居住建筑节能工作,将对控制和降低能源消耗增长有着直接作用。
二零零五年建设部发布实施《外墙保温工程技术规范》,利用聚苯板(EPS)、挤塑板(XPS)作为外墙保温材料来实现建筑节能要求,但在实际应用过程中突显这种施工做法寿命短、易开裂、脱落,渗水、防火性能差,施工工艺复杂,造价成本高,外墙装饰受限等缺陷。
寻求新的替代产品及施工做法已经成为建筑领域亟待解决的建筑难题。
利用无机胶凝材料的高粘结性向制品中大量添加轻质保温材料,实现外围护结构的自保温特性,无疑将是最理想的选择。
在无机胶凝材料制品的物理力学性能中,氯氧镁材料无疑是最高的,材料本身是一种常温气凝性材料(100C以上),无需蒸养、烧结,其抗弯强度≥65Mpa(JC/T646-2006);抗压强度达90Mpa以上;软化系数≥0.85,吸水率≤13%(CECS95:97技术规程);干缩率<0.6%(JC688-2006);突出的防火不燃性能(不然材料A级CA160);具有高出水泥制品3倍以上的耐磨性和1-5倍的抗冻性能及低于5-10倍的抗渗性能。
其反应机理是轻烧氧化镁(MgO)与凝固调和剂(MgCl2)和水(H2O)三元体系经合理配置生成的组成物相结构,常温为5Mg(OH)2 MgCl2 8H2O(通称5.1.8相)和3Mg(OH)2 MgCl2 8H2O(通称3.1.8相),但制品本身产生返卤、泛霜、翘曲、变形、耐水性差等缺陷,通过添加改性剂可以改善制品的部分缺陷(引自《氯氧镁材料技术与应用》),但一直未有可以彻底改变氯氧镁制品缺陷的改性剂问世,很大程度上抑制了氯氧镁制品的推广与应用。
改性粉煤灰系列产品的生产技术是由天津市浩臣新型建材科技开发有限公司首席研究员及总工程师宋积辉教授发起,多位专家历时八年潜心研发成果,彻底解决了氯氧镁制品的各种缺陷。
中文摘要甲醛是室内空气中常见的污染物,是危害人们健康的最主要的污染物之一。
甲醛的检测及治理是目前环境科学的研究热点。
国内外已建立的甲醛分析方法较多,快速、高效、准确、灵敏度高、检出限低以及易于操作是其研究的方向。
本论文主要研究内容如下:(1) 采用光度分析法,以品红亚硫酸钠为显色剂,考察了不同表面活性剂对甲醛-品红亚硫酸钠显色体系的影响,发现表面活性剂Triton X-100存在下,摩尔吸光系数可以提高一个数量级,显色反应时间缩短80%,并且显色稳定性得到了较大程度的提高。
(2) 研究了Triton X-100存在下品红亚硫酸钠试纸法快速测定空气中甲醛的条件。
结果显示,经过上述试剂处理过的试纸可以使试纸变色时间缩短,色阶明显,可以用于室内空气中甲醛的定性半定量测定。
(3) 制备了金属有机骨架化合物(MOF-5)和光催化剂TiO2的复合材料,对其结构和形貌进行了表征。
并用其对空气中甲醛进行净化试验。
发现MOF-5/TiO2比用单纯的MOF-5吸附或只用TiO2降解的净化效率更高。
具有潜在的应用前景。
关键词:室内空气;甲醛;品红亚硫酸钠法;试纸法;MOF-5/TiO2ABSTRACTFormaldehyde is one of the main important indoor pollutants,is one of the main pollutants that harmful to people's health.Detection and treatment of formaldehyde is the research focus of environmental science. At home and abroad, there has been established some analysis methods, and it will become the hot research subject for formaldehyde detection to establish fast, efficient, accurate, high sensitivity, low detection limit and ease operation formaldehyde detecting methods.The main contents are as follows:(1) Using spectrophotometric, fuchsine sulfite as chromogenic agent, study impact of the color system on formaldehyde - Magenta sulfite by different surfactants, find that the improved method not only shorten the reaction time of 80%, but also greatly improve the stability with Triton X-100, and decrease the detection limit, even improve the molar absorption coefficient.(2) Studied at the presence of Triton X-100, the conditions of test formaldehyde in indoor air by fuchsine sulfite strips. The results showed discoloration of the strips can reduce the color developing time, while the color was deeper than before, and the color gradation was clearer.(3) Synthetize Metal organic framework compounds (MOF-5) andoptical catalyst TiO2 hybrid material, and characterized their structure and morphology. The results showed that, compared with the pure MOF-5 adsorption or degradation of only TiO2, this mixture is more efficient. It can be used in Indoor air purification and its application prospect will be broad.Key words:Indoor air; Formaldehyde;Fuchsine sulfite method; dipstick; MOF-5 + TiO2承诺书承诺书本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立完成的,学位论文的知识产权属于山西大学。
毕业设计(论文) 题目:粉煤灰的改性及其在环境领域的应用研究系别:动力工程系专业班级:应用化学专业07K2班学生姓名:张维贤指导教师:朱洪涛粉煤灰的改性及其在环境领域的应用研究摘要粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废弃物。
基于目前我国废弃物排放严重对环境照成了一定的影响,固体废弃物得不到有效的利用。
本文对粉煤灰经过改性和在环境领域中的应用做了一个详细的研究。
首先,通过粉煤灰的结构、性质,研究出了一些改性方法,采用高温、酸、碱、盐、表面活性剂、混合改性和合成改性等方法进行改性处理,并对几种废水进行吸附试验,研究探索出了粉煤灰及改性后的吸附机理,并将其应用到废水处理中,收到了较好的效果。
然后,通过各种大量的实验和前人的研究结果对粉煤灰在废水、废气的处理中的应用做了一个详细的论述,经过反复论证的到一个结论:“以废治废”。
因此,对粉煤灰进行改性处理并对改性后的粉煤灰进行吸附性能研究,将使粉煤灰在环境领当中具有更广阔的应用研究。
最后,本文还研究了粉煤灰今后的发展前景以及发展中可能会存在的问题做了深入的讨论。
关键词:粉煤灰;改性;吸附;以废治废;综合利用ⅠFly ash modification and application ofresearch in the environmental fieldAbstractFly ash is solid waste discharged from coal-fired power plants. Based on the current emissions of waste into some serious on the environment according to the impact of solid waste can not be effectively utilized. In this paper, the modified fly ash and the application of the field in the environment made a detailed study.First, the structure of fly ash, the nature and come up with some modification, high temperature, acid, alkali, salt, surfactant, mixed and synthetic modification modification modification methods, and several Water adsorption experiment, to explore a modified fly ash and the adsorption mechanism and its application to wastewater treatment and got good results. Then, through a variety of large number of experiments and the results of previous studies of fly ash in the wastewater, waste gas treatment application made a detailed exposition, after repeated arguments to a conclusion: "by Waste. " Therefore, treatment of fly ash and the modified adsorption properties of fly ash, fly ash would lead in the environment which has broad application. Finally, we study the prospects for the future development of fly ash and the development of the problems that may be done in-depth discussion.Key words: fly ash; modification; adsorption; by Waste; utilizationⅡ目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)1粉煤灰的结构、性质 (2)1.1粉煤灰的结构 (2)1.1.1粉煤灰的体相和表面组成 (2)1.1.2粉煤灰的结构特点 (2)1.2 粉煤灰的性质 (3)1.2.1粉煤灰的物理性质 (3)1.2.2 粉煤灰的化学性质 (3)1.2.3 粉煤灰的特性 (3)2 粉煤灰的改性方法 (4)2.1 热改性 (4)2.2酸改性 (4)2.3碱改性 (5)2.4盐改性 (5)2.5表面活性剂改性 (5)2.6 混合改性 (6)2.7合成改性 (6)3改性粉煤灰在国内环境领域的研究应用和研究进展 (7)3.1粉煤灰在废水处理中的应用 (7)3.1.1粉煤灰处理含铜废水 (7)3.1.2粉煤灰处理含铬废水 (8)3.1.3对含重金属废水和含F-、PO43-废水的处理 (8)3.1.4粉煤灰处理印染废水 (9)3.1.5改性粉煤灰去除氟和磷 (9)3.2 粉煤灰在废气处理中的应用 (9)3.2.1 粉煤灰在燃煤烟气净化工艺中的应用 (9)3.2.1.1 粉煤灰脱硫脱氮原理 (10)3.2.1.2 循环流化床脱硫脱氮原理 (10)3.2.2 粉煤灰做烟气脱硫剂 (10)4 改性粉煤灰在过外环境领域的研究应用现状和研究进展 (11)4.1 改性粉煤灰在国外水处理中的应用 (11)4.2改性粉煤灰在国外废气处理中的用 (12)4.2.1 管道喷射脱硫工艺 (12)4.2.2 喷射干燥脱硫工艺 (13)5 改性粉煤灰在环境领域应用存在的问题和今后发展方向展望 (13)5.1 改性粉煤灰在环境领域应用存在的问题 (13)5.2改性粉煤灰今后的发展方向展望 (14)总结 (15)参考文献 (15)前言粉煤灰是现代燃煤电厂的副产品,是在燃煤供热、发电过程中,磨成一定细度的煤粉在煤粉炉中经过高温燃烧后,由烟道气带出并经收尘器收集的粉尘。
文章编号:1007-046X(2013)03-0008-04粉煤灰粉煤灰、矿渣对聚羧酸减水剂吸附分散性能的影响Effect of Fly Ash and Slag on Adsorption and Dispersion of Polycarboxylate-Based Water Reducer季亚军,高 岗,孙寅斌(江苏尼高科技有限公司,江苏 常州 213141)摘 要: 研究了聚羧酸减水剂在水泥、矿渣及粉煤灰上的吸附行为。
分析了聚羧酸减水剂在不同胶凝材料上的吸 附量差异及其对各浆体的屈服应力及塑性黏度的影响。
试验结果表明,矿渣的吸附量最小,粉煤灰的吸 附量在聚羧酸减水剂低掺量条件下相对较高,水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量最大。
流变结果表明, 未掺聚羧酸减水剂时,矿渣、粉煤灰的掺入并没有改善浆体流变性能;矿渣、粉煤灰掺入可以改善水泥 -聚羧酸减水剂体系的流变性能;矿渣浆体性质在聚羧酸减水剂作用下变化最大。
关键词: 吸附;聚羧酸减水剂;掺合料;流变中图分类号:TU528.042.2 TU528.2 文献标志码:A0 前 言目前,关于减水剂与水泥的相容性问题,国内外学者已有大量研究。
研究内容大部分是从碱硫酸盐、C 3A 含量、钙矾石形成等方面讨论水泥组分对减水剂的作用影响问题。
水泥、矿物掺合料对聚羧酸减水剂竞争吸附通常会影响减水剂的作用,而现今对这方面的研究较少[1]。
因此,本试验从吸附分散的角度出发,研究分析了粉煤灰、矿渣对水泥-聚羧酸减水剂体系流变性能的影响,探讨了几者之间的作用机制。
1 试 验1.1 原材料采用粤秀 P .Ⅱ42.5R 水泥,水泥的化学组成见表 1,其比表面积为 360 m 2/kg。
粉煤灰为珠江电厂的Ⅰ级灰,比表面积为 410 m 2/kg。
矿渣为韶钢集团生产的磨细矿渣,8COAL ASH 3/2013表 1 原材料的化学组成 %Abstract :In this study adsorption behavior of ploycarboxylate-based water reducer(PC) on cement, fly ash and slag particles was investigated. Effects of adsorption content of PC on different cementitious materials and its effects on yield stress and plastic viscosity of paste were analyzed. The results show that the adsorption amount of slag was the lowest, the adsorption amount of fly ash was more than others under the condition of lower dosage of PC, and saturated adsorption of cement particles was more than others. The results of rheology show that properties of cement paste were not improved when mixed with fly ash or slag without PC, but rheology properties of slag and fly ash cement paste were improved by mixing PC. And slag paste was sensitive with PC.Key words : adsorption; ploycarboxylate-baed water reducer; admixture; rheological propertiesSiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO K 2O Na 2O SO 3 LOIP·Ⅱ水泥成分21.86 4.452.35 63.51 1.67 0.55 0.26 2.91 1.89Ⅰ级FA 49.27 27.95 8.32 5.04 1.42 1.25 0.51 0.88 3.61矿渣31.14 19.33 1.03 34.2011.75 0.43 0.60—1.021.2 试验方法1.2.1 流动度测试称取 300 g 水泥及含有不同浓度减水剂的水溶液 87 g,倒入搅拌锅内,采用水泥净浆搅拌机搅拌 3 min;将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内,用刮刀刮平;将截锥圆模按垂直方向提起,同时开启秒表计时,任水泥净浆在玻璃板上流动至 30 s,用直尺量取流淌部分相互垂直的两个大方向的最大直径,取平均值作为水泥净浆流动度。
粉煤灰中残留氨含量对混凝土性能影响0引言随着国家对氮氧化物污染的严格控制与脱硝工艺的普及实施,电厂烟气脱硫脱硝工艺呈现出从石灰石-石膏法占据绝对主导地位向多种工艺技术共同发展的趋势,氨法脱硝是治理燃煤产生氮氧化物污染的主要技术手段,而氨法脱硝的脱硝剂主要为氨水或者尿素,脱硝剂在脱硝的过程中能有效降低火电厂氮氧化物排放量,同时产生过剩的氨气,氨气可能与CO2、SO3等气体反应形成铵盐,过剩的氨气和形成的铵盐易存在于火力发电的另一副产品粉煤灰中。
粉煤灰作为混凝土的主要矿物掺和料,在混凝土搅拌过程中,由于碱性条件和大量热量的存在,所吸附的氨气释放或者铵盐发生分解,产生氨气。
氨气易存在于混凝土中,可能会改变混凝土塑性性能和硬化性能,但目前国内外研究此类的文章尚缺。
本文通过分析氨在粉煤灰中存在的形态,采用外掺的方式研究氨含量对混凝土性能的影响,为含氨粉煤灰在混凝土中的应用提供指导。
1粉煤灰中残留氨的存在形态分析由于氨法脱硝反应的不完全,残留的脱硝剂与空气或者粉煤灰中的SO3、CO2以及其他的化合物反应,可能产生硫酸铵、硫酸氢氨、碳酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等,分析粉煤灰中氨的存在形态对确定外掺物质有十分重要的意义。
1.1氨水或尿素根据电厂控制氨氮排放量的方法,一般为喷洒氨水(NH3·H2O)或尿素(CO(NH2)2),而氨水或尿素的分解温度分别为36℃和150~160℃,化学反应方程式为NH3·H2O→NH3↑+H2O、2(CO(NH2)2)→NH3↑+NH2CONHCONH2。
电厂中一般采用选择性催化还原法(SCR)方法进行脱硝,此脱硝工艺一般采用高温催化剂,温度为320~400℃。
此外,虽然氨气与水反应可重新生成氨水,但氨水极易分解、挥发。
据此,粉煤灰中不存在氨水或尿素,但粉煤灰表面存在一定的缺陷,具有较大的表面能,能吸附部分逃逸的NH3,这导致粉煤灰中存在物理吸附的NH3。
1.2碳酸氢铵和碳酸铵碳酸氢铵在30℃时开始大量分解,碳酸铵在60℃以上完全分解,放出氨及二氧化碳,化学反应式为NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H2O、(NH4)2CO3→2NH3↑+CO2↑+H2O。
粉煤灰中铵离子含量的限量记录表1. 背景介绍粉煤灰是一种重要的工业固体废弃物,其生产量庞大,广泛应用于建筑材料、水泥生产、环保材料等领域。
但是,粉煤灰中可能含有一定量的铵离子,而过高的铵离子含量可能对环境和人体健康造成危害。
对粉煤灰中铵离子含量的限量要求成为了一个重要的监管指标。
2. 监管标准根据国家及地方相关法规和标准,粉煤灰中铵离子含量的限量标准普遍为每公斤不超过一定的含量。
这一限制旨在确保粉煤灰的安全使用和处置,保障环境和人体健康。
3. 监测方法监测粉煤灰中铵离子含量的方法一般为离子色谱法、红外光谱法、电化学法等。
这些方法能够准确、快速地分析粉煤灰中的铵离子含量,确保产品符合监管标准。
4. 重要性粉煤灰中铵离子含量的限量记录表对于生产企业和监管部门来说具有重要意义。
这一记录表能够明确记录每批粉煤灰产品的铵离子含量,为企业的产品质量控制和监管部门的监督提供可靠依据。
5. 建立与填写建立粉煤灰中铵离子含量的限量记录表,需要包括以下内容:- 产品名称和批号- 生产日期和产地- 铵离子含量检测方法及结果- 检测人员签名和日期- 审核人员签名和日期- 其他必要的信息填写记录表时,需要由专业技术人员进行操作,确保记录的准确性和可靠性。
填写人员需要认真负责,杜绝造假行为。
6. 保存与归档填写完毕的粉煤灰中铵离子含量的限量记录表需要及时进行保存与归档,确保其完整性和可追溯性。
对于问题产品,需要做好相应的处理记录,并在此记录表中进行备注。
7. 意义与应用粉煤灰中铵离子含量的限量记录表是企业产品质量管理的重要组成部分,也是监管部门进行监督检查的重要依据。
合格的记录表能够证明企业生产的粉煤灰产品符合监管标准,提高产品的竞争力和市场信誉。
8. 写在最后粉煤灰中铵离子含量的限量记录表的建立与管理,既是企业自我管理的需要,也是对产品质量负责的表现。
希望全行业能够重视这一工作,加强规范管理,确保粉煤灰产品的质量与安全,为环境和人体健康作出积极贡献。
水泥及混凝土用粉煤灰中氨含量的测定方法引言水泥及混凝土的质量对于建筑工程的稳定性和可靠性至关重要。
而粉煤灰是常用的水泥和混凝土掺合材料之一,但其中可能存在的氨含量会对水泥及混凝土的性能产生负面影响。
因此,准确测定粉煤灰中氨含量的方法对于保证建筑工程质量具有重要意义。
实验目的本实验旨在探究一种可靠、简便、经济的方法,用于测定水泥及混凝土用粉煤灰中氨含量。
实验原理测定粉煤灰中氨含量的方法基于温度测定原理和碱液吸收法。
1.将待测粉煤灰样品与饱和钠氢氧溶液充分混合。
2.将溶液进行加热,维持在100℃恒温下反应30分钟。
3.冷却溶液,并用酚酞指示剂滴定至颜色由紫红变为浅红。
4.记录酚酞溶液滴定所需的体积,利用体积差计算出氨含量。
实验步骤1.准备样品。
取一定质量的粉煤灰样品备用。
2.操作样品。
将粉煤灰样品与适量饱和钠氢氧溶液放入反应瓶中,彻底混合。
3.反应。
将反应瓶密封并放置在100℃水浴中加热,保持恒温30分钟。
4.冷却与滴定。
取出反应瓶,将其冷却至室温。
然后加入酚酞指示剂,用氢氧化钠溶液滴定至颜色变浅。
5.计算并记录结果。
记录酚酞溶液滴定所需的体积,并通过体积差法计算出粉煤灰样品中氨的含量。
数据处理根据滴定时酚酞溶液滴定体积,可通过以下公式计算粉煤灰中氨的含量:氨含量(%)=(V1-V0)×C×100/W其中,V1为滴定所需的氢氧化钠溶液体积(mL),V0为滴定前氢氧化钠溶液的体积(mL),C为氨的浓度(m ol/L),W为待测粉煤灰样品的质量(g)。
结果与分析通过本方法测定粉煤灰中氨的含量,并进行统计分析,可得到一批粉煤灰样品中氨含量的范围和分布情况。
在实际生产和工程应用中,选择氨含量较低的粉煤灰作为水泥和混凝土掺合材料,将有助于提高其性能和质量。
结论本实验利用温度测定原理和碱液吸收法,成功测定了水泥及混凝土用粉煤灰样品中的氨含量。
该方法准确、简便,适合于工程实际应用。
在使用粉煤灰作为掺合材料时,选取低氨含量的粉煤灰可提高水泥及混凝土的性能和质量。
粉煤灰用作土壤改良剂的污染风险评价及影响因子研究摘要:粉煤灰是一种常见的工业废弃物,可以用作土壤改良剂。
然而,粉煤灰中的污染物可能对土壤生态环境和人体健康造成影响。
因此,必须对粉煤灰用作土壤改良剂的污染风险进行评价。
本文根据污染风险评价的步骤和方法,在对粉煤灰中污染物的分析基础上,对其用作土壤改良剂的污染风险进行了评价和分析。
同时,分析了影响粉煤灰用作土壤改良剂的重要因素,为粉煤灰的安全使用提供指导。
关键词:粉煤灰、土壤改良剂、污染风险评价、影响因子研究、安全使用1.介绍粉煤灰是燃煤产生的固体废弃物,由小颗粒状灰烬和沉淀物组成,是一种重要的工业废弃物。
粉煤灰具有良好的土壤改良效果,可以提高土壤的肥力和保水性,改善土壤结构和通透性,有利于提高农作物的生产力。
由于其可以利用废物,还可减轻环境压力和节约资源。
因此,粉煤灰被广泛应用于农业生产。
但是,粉煤灰中也存在着一些有害物质,如重金属、放射性元素等,如果使用不当,会对土壤生态环境和人体健康造成危害。
2.方法本文采用文献法和实验法相结合的方法来研究粉煤灰用作土壤改良剂的污染风险评价及影响因子。
首先,在文献调研的基础上,对粉煤灰中的污染物进行了分析,包括重金属、放射性元素和有机污染物等。
其次,采用实验方法,探究粉煤灰用作土壤改良剂的污染风险及其影响因子。
实验包括两个方面,一是对粉煤灰含量的影响,二是对粉煤灰工艺的影响。
通过实验获得数据,对数据进行分析,得出结论,并提出建议。
3.结果3.1 粉煤灰用作土壤改良剂的污染风险评价根据国家环保局《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)和EPA的TOXISCREEN模型,对粉煤灰用作土壤改良剂的污染风险进行评价。
结果表明,粉煤灰中Cr、Ni、Cd、Pb、Cu等重金属和放射性元素超过了土壤环境质量标准和EPA的TOXISCREEN模型的可接受水平,其中Cd超标率最高,达到100%。
因此,使用粉煤灰应限制其用量,包装设计也要符合国家标准。
粉煤灰综合利用技术研究借鉴常规粉煤灰研究方法,通过X射线等微观观察手段分析流化床粉煤灰,对比常规粉煤灰及高炉矿渣的组成,研究其基本物质组成、比例以及晶体结构和玻璃体组成,分析确定影响活性激发的组成部分,本项目研究的流化床粉煤灰是在850℃—950℃低温烧结而成,活性很低。
由于低温烧结的流化床粉煤灰中玻璃体的聚合度高,低聚物的含量仅有百分之几,只采用常规化学活化作用效果不大。
为了激活此类流化床粉煤灰:项目通过优选复合质子碱类处理剂打断Al-O,Si-O及Al-O-Si 键,使其聚合度降低,表面游离的键成活性,易与Ca(OH)2反应生成水化铝酸钙和水化硅酸钙,具有胶凝性;同时添加物理活性材料,对其玻璃体中的Al2O3作用,促进混合材玻璃体中活性Al2O3的溶出,加快体系中粉煤灰的火山灰反应速度,促进了粉煤灰玻璃体的解聚。
通过上述质子碱、高效物理活性材料综合作用研发出高效流化床粉煤灰激活剂和激活方法,使在常态无活性的流化床粉煤灰强度活性指数≥70%(参照《GB/T 1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中强度活性指数要求)利用激活后的低温流化床粉煤灰体系固化性能特征,设计低温和高温下流化床粉煤灰激活方式和激活体系,实现可控固化,满足将流化床粉煤灰应用于高温调剖封堵和泥浆池固化等油田生产领域的需要。
实现保护环境和节能减排,创造经济效益的目的。
循环流化床燃烧技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术,其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环,反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈,不但能达到低NO x(氮氧化物)排放、90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点,因此在国际上得到迅速的商业推广。
我国近几年来也有近千台循环流化床锅炉投入运行或正在制造当中。
在我国目前环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下,循环流化床燃烧技术已成为一种高效低污染的新型燃烧技术。
第34卷第2期2008年6月延边大学学报(自然科学版)Journal of Yanbian University (Natural Science )Vol.34No.2J une 2008收稿日期:20082012163通信作者:王清珊(1954—),男,副教授,研究方向为分析化学.文章编号:100424353(2008)022*******改性粉煤灰对甲醛和氨吸附量的研究许颖, 金东日, 王清珊3(延边大学理学院化学系,吉林延吉133002)摘要:制备钠型、钙型、铁型改性粉煤灰,测试了改性粉煤灰种类及吸附次数对甲醛和氨吸附量的影响.结果表明,这3种改性粉煤灰对甲醛和氨均有一定的吸附,其中钠型改性粉煤灰对甲醛和氨的吸附量最高,与市场上销售的活性炭吸附剂相媲美,且钠型改性粉煤灰的制备成本相对较低.这将为净化室内空气方面提供一种经济、有效的新的吸附剂.关键词:室内空气污染;甲醛;氨;改性粉煤灰中图分类号:O69 文献标识码:AExperimental Study on Form aldehyde and Ammonia with Activated Fly Ash T reatmentXU Y ing , J IN Dong 2ri , WAN G Qing 2shan 3(De partment of Chemist ry ,College of S ciences ,Yanbian Universit y ,Yanj i 133002,China )Abstract :The Na 2fly ash ,Ca 2fly ash and Fe 2fly ash were prepared for the absorption test of formaldehyde and ammonia.We discussed the effect of different kinds of activated fly ash and the absorption times.According to the results ,all these three kinds of fly ashes can absorb formaldehyde and ammonia ,and among them ,the best absorption result was given by using the Na 2activated fly ash which was as effective as the activated carbon sorbent selling on the market.Due to the lower preparation cost ,these new type of sorbents will provide us an economic and effective way for the indoor air cleaning.K ey w ords :indoor air pollution ;formaldehyde ;ammonia ;actived fly ash 甲醛是一种全身性毒物,它能降低机体各个器官的抗氧化能力,导致器官的氧化损伤,浓度越高损伤越严重[1].室内甲醛污染主要来源有[2]:家具和织物、木制品填料、建筑来源、清洁剂、化妆品和个人用品等.氨可通过皮肤及呼吸道引起中毒.室内空气中的氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂[3].目前,国内外采取多种方法治理室内甲醛和氨的污染,这些净化技术归纳起来主要有:吸附技术、光催化技术、化学中和技术、空气负离子技术、臭氧氧化技术[4]、常温催化氧化技术、生物技术[5]、材料封闭技术[6]等.其中吸附技术应用较为广泛.根据吸附力的不同,气体吸附可分为物理吸附和化学吸附.本文利用粉煤灰与碱溶液在一定温度下混合改性的方法提高粉煤灰的吸附性能[7],将其应用于有害气体甲醛和氨的吸附研究,为室内空气净化提供低廉而有效的新的吸附剂.1 实验方法1.1 改性粉煤灰的制备根据文献[8]方法制备了3种改性粉煤灰.制备方法如下:1.1.1 钠型改性粉煤灰的制备 称取120g 粉煤灰,加入到1000mL 锥形瓶中,加入3.5mol/L 的氢氧化钠溶液400mL ,上部安装冷凝管装置,80℃下加热50h ,冷却后加入浓盐酸中和,在 第2期许颖,等:改性粉煤灰对甲醛和氨吸附量的研究4000r/min的条件下离心10min,将锥型瓶底部的固体物质在110℃烘干,装瓶备用.1.1.2 钙型改性粉煤灰的制备 取100g钠型改性粉煤灰,加入到500mL烧杯中,加入200mL(1mol/L)的氯化钙溶液,在室温条件下搅拌2h进行离子交换.搅拌停止后,在4000r/min的条件下离心10min,将锥型瓶底部的固体物质于110℃干燥2h,得到钙型改性粉煤灰.按文献[9]的方法测定钠型改性粉煤灰对钙离子的交换量,其结果为90mmol/100g.1.1.3 铁型改性粉煤灰的制备 制备方法同上,区别在于用200mL(1mol/L)的硫酸亚铁溶液代替200mL(1mol/L)氯化钙溶液.1.2 模拟室内现场测定方法为了能充分模拟室内空间,用玻璃制作一个立方体(长×宽×高=73cm×73cm×100cm,如图1),在立方体的一侧面上下方分别接出一导管,用来连接空气采样器的进气口和出气口,上方图1 模拟空间模型留一小孔用来注入甲醛和氨.在立方体中注入甲醛或氨后用胶带封好,待甲醛和氨挥发后,连接前面装有一个改性粉煤灰的干燥管的吸收管,按大气采样的方法,经过一定时间抽气以后,测定吸收液的吸光度,并计算监测值.1.3 仪器使用便携式现场甲醛・氨测定仪(吉林大学小天鹅仪器有限公司);X-射线衍射仪(XRD,日本理学制造),实验条件为Cu Kα辐射,石墨单色器管电压为50kV,管电流为150mA.2 结果与讨论2.1 改性粉煤灰的表征采用XRD对改性粉煤灰进行分析.图2为粉煤灰(#1)和改性粉煤灰(#2)的XRD2衍射谱图.从图可知,粉煤灰中的晶相主要是莫来石(5.4!)和石英(4.3,3.4!)两种晶体.与粉煤灰相比,制备的钠型改性粉煤灰的XRD谱图中除了有原粉煤灰的莫来石和石英两种晶体的衍射峰以外,还出现了P沸石衍射峰(7.1,5.0,4.1,3.2!),表明改性后的粉煤灰表面形成了含P沸石的混合晶相.图2 粉煤灰改性前(#1)和改性后(#2)的XR D谱图2.2 改性粉煤灰吸附剂对甲醛和氨的吸附容量在已知浓度的模拟空间中,抽出一定体积的含待测气体样品后,分别使用3种改性粉煤灰及活性炭吸附一次,测定吸附剂吸附后的待测气体的含量,并计算其吸附量.为了确认各种吸附剂对待测气体的吸附饱和度,用同样的方法进行多次吸附,并计算其吸附量.从活性炭吸附剂对甲醛的吸附图(图3)和钠型改性粉煤灰吸附剂对氨的吸附图(图4)可知,经第一次吸附后,抽出的空气中待测气体的浓度明显降低,而第二次吸附后的待测气体的浓度基本与模拟空间中原始浓度相当,表明此时的吸附剂已经不再吸附.当进行第三次吸附后,空气中的待测气体的浓度与第二次吸附后的浓度基本持平,这进一步说明此时吸附剂均达到饱和.图3 活性炭对甲醛的吸附图921延边大学学报(自然科学版)第34卷图4 改性粉煤灰对氨的吸附图分别使用5g 和3g 改型粉煤灰对甲醛(初始浓度1.65mg/L )和氨气(初始浓度1.25mg/L )进行吸附,由图5和图6可知,在3种改性粉煤灰中,钠型改性粉煤灰对甲醛和氨的吸附容量相对较高,分别达到0.12mg/g 和0.36mg/g ,可与市售活性炭相媲美.钙型改性粉煤灰和铁型改性粉煤灰对氨的吸附能力相对较好(分别为0.28,0.26mg/g ),而对甲醛的吸附能力相对较差(分别为0.05,0.03mg/g ).从物理吸附角度来看,碰撞分子的直径与改性粉煤灰孔隙直径要匹配,若分子直径大于孔隙直径,则分子碰撞改性粉煤灰时,进不了孔隙而被弹回到空气中.若分子直径远小于孔隙直径,则分子即使碰到了孔隙,也有可能跑出来,孔径越大,跑出来的概率也就越大,使吸附率越小.当分子直径略小于孔隙直径时,分子碰到孔隙以后难以跑出来,即被吸附.被吸附的分子数量越多,表明其吸附能力越强.氨分子的直径为2.8!,甲醛分子的直径为2.92!,而P 沸石孔径大约为3.2!.因此,改性粉煤灰易吸附甲醛和氨.A :钙型改性粉煤灰;B :铁型改性粉煤灰;C :钠型改性粉煤灰;D :粉末状活性炭图5 吸附剂对甲醛吸附量的影响A :钙型改性粉煤灰;B :铁型改性粉煤灰;C :钠型改性粉煤灰;D :粉末状活性炭图6 吸附剂对氨吸附量的影响3 结论本文主要研究改性粉煤灰种类和吸附次数对有害气体甲醛和氨吸附效率的影响.因为经过改性后粉煤灰表面形成P 沸石晶相,所以改性后的粉煤灰对甲醛和氨的吸附性能明显增加.其中,钠型改性粉煤灰吸附甲醛和氨的效果最好,其吸附能力可与市场上销售的活性炭相媲美,而且钠型改性粉煤灰的生产成本相对较低.这将提高废物资源的利用,创造出良好的经济效益和社会效益.参考文献:[1] Yang X ,Zhang Y P ,Chen D ,et al.Eve IrritationCaused by Formaldehydeas an Indor Air Pollution :A Controlled Human Exposure Experiment [J ].Bi 2omed Environ Sci ,2001,14:2292236.[2] 张昱坤,黄华存.室内甲醛污染与控制[J ].环境技术,2006(01):29233.[3] 何玉如,徐步新,王伟,等.室内空气中污染物对人体的危害及控制[J ].江苏地质,2007,31(1):34236.[4] 梁夫艳,张彭义,余刚,等.气相中甲苯的臭氧2光催化降解[J ].环境科学,2002,23(6):17221.[5] 丁震,林萍,吕永生,等.室内空气甲醛污染的净化与控制[J ].中国公共卫生,2003,19(8):99821000.[6] 肖红侠,王岳人,张海青.室内甲醛污染现状及防治措施[J ].中国住宅设施,2004(6):31233.[7] 王华,宋存义,张强.粉煤灰改性吸附材料及其吸附机理[J ].粉煤灰综合利用,2000(4):37241.[8] Teruo Henmi.Synthesis of Hydroxyl 2sodalite fromWaste Coal Ash [J ].Soil Sci Plant Nutr ,1987,33(3):5172521.[9] 青峰重範・原田登五郎.土壌肥料学実験 ψ[M ].1971:172224.031。