研究与探讨
玉米秆炭对糠醛的吸附特性研究
易为王贤华杨海平张世红陈汉平（华中科技大学煤燃烧国家重点实验室
湖北武汉430074）
传源卤环境 18N9722
要以玉来杆发为吸附剂，以樟醛为目标吸附物，研究不同的吸附剂添加量、不同的操醛初始浓度以及不同吸附停留摘要
时间等条件下玉来秆炭对续醛的吸附效果，并待实验结果与竹炭和移秆炭对操醛的吸附效果作比较。
关键调五米秆发
、吸附棘醛
中图分类号：X71
文献标识码：A
文章编号：16729064(2016)04-011-02
糠醛是一种广泛用于石油精制、石油化工、化学工业、医药、食品及合成橡胶、合成树脂等行业的重要有机化工原料和化学溶剂")。棣醛醒生产工艺简单，易于掌握，但日前的糠醛生产工艺中的多个阶段均会排出工艺废水，其中经由蒸馏塔流出的废水糠醛含量高达4%~8%，严重危害周围环境，因此糠醛的回收再利用是糠醛企业能否健康发展的重要因索(2)。目前对水溶液中的嫌醛进行回收再利用的办法主要有吸附刻吸附法、溶剂萃取法等。对于吸附法，沈阳理工大学段海霞等通过将活性炭吸附与其他方法联用，采用臭氧-紫外光-活性淡联用法吸附糠醛凌水中的糠醛并取得了比较好的效果。但是括性炭的价格较高，制作工艺相对复杂，找到一种对环境更加友好，价格更加低象的吸附剂势在必行。自然界普遍存在生物质如竹子、玉米秆、棉杆等，研究表明，生物质热解制得的生物质炭具有很好的吸附性能3)。华中科技大学研究团队分别利用竹子和棉杆为原料，制取生物质炭作为吸附剂吸附嫌醛，研究了竹炭和棉秆炭对嫌醛在单组分以及多组份条件下的吸附特性，研究结果显示，在多种试验工况下，以上2种生物质炭对醛均有较好的吸附效果(4.5)。玉米秆是一种更加常见的生物质原料。中国是玉米生产大国，每年有超过2亿：的玉米秆产生，因此将玉米秆炭作为吸附剂吸附糠醛将具有资源丰富以及价格低康等优势。本文以玉米秆炭
为吸附剂，研究并探讨了玉米炭对醛的吸附效果。样品与方法
1.1材料制备与测试方法
将玉米秆在550℃及氮气气氛下热解制得焦炭。利用去离子水洗去玉米秆炭的表面残留物，并在恒温105℃的烘箱中干燥4h，破碎后筛选0.25~0.83mm的焦炭用于吸附实验。实验所用棣醛试剂为上海金山亭新化工试剂厂生产，使用去离子水配制成不同浓度的糠醛溶液。
玉米秆及其炎的元索分析采用EL-2型元素分析仪；吸附前后的糠醛浓度通过美国PerkinElmer公司生产的Lamb-
da35型紫外可见分光光度计测得。 1.2操醛吸附试验
不同玉米杆炭添加量吸附试验
1.2.1
分别将0.5g、Ig、2g、5g、7.5g、15g、20g的玉米秆炭样加人到100mL浓度为10g/L的糠醛溶液中，然后在常温下放置于
恒温水浴报荡器中震荡24h，震荡后使用紫外分光光度计对糠醛浓度进行测定。
1.2.2不同嫌醛浓度与吸附停留时间吸附试验
在不同浓度的糠醛溶液中加人7.5g的玉米杆炭，并在恒温水浴振荡器中震荡不同时间后测定其糠醛浓度，实验采用的糖醛初始浓度分别为5g/L、10g/L和20g/L，恒温水裕振荡器震荡时间（吸附时间）为（10、30、60、240、480、720和 1440)min，完成后取样测定嫌醛溶液浓度，同时计算橡醛即时吸附量：
qmV(CC,)/W
式中：C。为糠醛溶液的初始浓度/(g/L);C,为糠醛溶液在恒湿水浴探荡器中振荡时间t后的浓度；V为糖醛溶液的体积/mL;w为添加的玉米秆炭量/g:9为时间t时玉米秆炭对糖的即时吸附量/(mg/g)。
实验还测得7.5g玉米秆炭在初始浓度为8g/L及15g/L 醛溶液中吸附24h后的残余浓度。
2
结果与讨论
玉米秆炭的化学组成 2.1
玉米秆热解前后的化学组成见表1。由表1可见，H和0 等元素下降明显，这是由于原料中的挥发分含量高，在高温下发生了分解，0主要以H,0等相对分子量较小的物质的形式释放。
此外，氢碳摩尔比和氧碳障尔比分别可以在一定程度上反映热解炭的原始有机残余状况与极性官能团的含量，通过计算，玉米秆炭的氢碳摩尔比和氧碳摩尔比分别为0.34与 0.24，表明热解炭的有机残余物和含氧结构较多，玉米秆的氢碳摩尔比与氧碳摩尔比则分别1.54和0.68，与玉米秆炭的数据比较后发现玉米秆热解过程中炭化明显，且亲水性极大减弱。
玉米杆及其炭基本特性表1
原料玉米秆
41.43
玉米秆炭72.58
玉米籽
M 3.45
H 5.33 2.08
元素分析 N
S
1.42
0.11
37.76
1.52
0.28
工业分析
V 73.62
基金项目：国家重点基础研究发展计划课题(2013CB228102)；国家自然科学基金面上项目（51376075）作者简介；易为(1991~），男，潮北利川人，硕士，研究方向；生物质能源利用。
2016.NO.4.
11
A
10.50
23.54 34
12.43
氧碳、氢碳摩尔比
o/c 0.68 0.24
H/C 1.54 0.34
LHV/(MJ/kg) 16.33