CN109911904B - 一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,以各种植物废弃物为原料经焚烧、煅烧得到灰;再以有机硅单体为原料经水解得到酸性液体与酸性胶体,其液体用于吸收过程中产生的气体,固体胶块或胶体进行洗涤、中和后,再经催化、裂解、重排得到淡黄色液体;并将灰用催化,再经过滤、酸沉化、水洗、干燥、研磨等工序制得产品白炭黑;其滤渣经过酸中和、水洗、干燥、研磨等工序联产得到黑炭黑;中和液经结晶、重结晶等工序回收得到各种盐;本发明实现了废弃资源合理回收利用、多重三废治理的目的,生产了附加值高且性能优良的新型高分子材料并联产了有用物质,可有效降低雾霾污染,达到了环境友好的绿色工艺的标准。
Description
技术领域
本发明涉及材料合成技术领域,更具体的说是涉及一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺。
背景技术
稻米、玉米及各种谷物是人类生活必需品,同时我国是稻米、玉米等生产和消费的大国,其秸秆是稻谷与玉米等加工后的主要副产品之一,生成量居世界首位。现阶段我国秸秆产量约9亿吨/年,且近十年的年度递增率不低于1%,此外,每年还有大量的药用植物提取及酿酒残渣等废弃物产生,其内含有16%~20%的无定形水合二氧化硅及大量的碳;针对其回收利用困难、效率不高,燃烧尘埃造成严重雾霾、污染自然环境,并给人类生活与生存健康带来巨大困扰,热能损失等有效综合利用途径欠缺,资源极大浪费等问题,建设综合能源回收利用体系、制备新型功能材料、并形成区域性产业化格局势在必行。
白炭黑,化学名为胶体二氧化硅或水合二氧化硅,分子式为SiO2·nH2O,相对密度2.319~2.653,熔点为1750℃,吸潮后形成聚合细颗粒,是一种白色、无毒、无定形微细粉状的重要无机硅化合物。其具有高纯度、低密度、耐高温、不燃烧、分散性好、稳定性佳、高比表面积、电绝缘性等优异特点,且光学性能和机械性能优良,被广泛应用于橡胶、塑料、医药、涂料、日用化工、催化剂载体、高分子复合材料、电子封装材料、精密陶瓷材料等许多行业,特别是近年来白炭黑在军事、通讯、电子、激光技术等领域有了越来越广泛的作用。而活性炭由于结构的多孔性,及碳链上分布的多种官能团,因此具有物理吸附和化学吸附的双重特性,并且热稳定性良好,由于不溶于水和有机溶剂,也赋予了其良好的再生性,在诸多方面发挥着巨大作用。
鉴于植物废弃物燃烧后灰的主要成份为二氧化硅和炭,而灰中平均含硫量只有0.38%,远低于煤的平均含硫量(1%),其它矿物杂质的含量也很少,为此燃烧灰是生产制备精细化工产品白炭黑与活性炭理想的原材料。且每3kg稻壳或玉米秸秆产生的热量相当于1kg的燃烧油与1.5kg的煤所产生的热量,具有较高的热值。
另外,有机硅单体及各种单体残液是以硅-硅键、硅-碳键为主的成份较为复杂的单体式混合物,其遇明火易燃易爆炸,销售或回收处理极其困难,在工业化贮存中严重腐蚀设备并污染环境,为此制约生产、不宜长期储存。
本发明立足开拓处理各种植物秸秆、植物废弃物残渣以及工业化装置所产生的大量有机硅单体及各种残液的剩余物,并以其为原料进一步深加工,拓宽下游产品工业化生产渠道,消除或减轻残渣、残液排放及存放或销售不畅所带来的环境污染、雾霾等问题,力求创新开发新材料、新工艺、新用途以及工艺技术的改进,从中得到高附加值的深加工产品。
发明内容
本发明为了解决自然环境中在冬季旷野无规划大量焚烧植物秸秆、杂草等造成严重雾霾危害人类健康,以及工业化生产装置中的大量药用植物提取与工业酿酒中产生的废弃物残渣堆放导致环境污染的现存问题,提供了一种综合利用再生能源,以植物焚烧灰制备新型功能材料白炭黑的新工艺回收处理系统。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,包括如下步骤:
(1)取固体废弃物于焚烧炉中燃烧成灰,备用,其中燃烧热能可循环利用于生产系统,应用于各种反应加热;
(2)称取一定量的有机硅单体,将有机硅单体水解,得到酸性液体和酸性胶体,酸性液体用于吸收过程中产生的气体,用于制备生产中使用的酸性物质;
其中,有机硅单体为纯有机硅单体或者有机硅单体废弃液。
进一步地,根据实际生产的具体情况,将有机硅单体先进行酯化后水解,由于生产工艺过程中原料、工艺参数等的差异,反应得到的酸性胶体为酸性胶状体或者酸性胶块,均是有机硅不同聚合度的聚合物。
进一步地,有机硅单体包括但不限于改性和/或未改性的甲基硅烷单体、乙烯基硅烷单体,优选为甲基硅烷单体。
(3)将酸性胶体进行水洗、中和后投入冷凝回流装置中,在催化条件下进行回流反应,反应结束后冷却,得到澄清液体,备用;
步骤(3)制备得到的澄清液体作为后续反应的催化剂使用;回流反应主要的作用是将胶体催化裂解成不同链节数的硅氧烷线状体或环状体液体。
(4)取步骤(1)得到的灰于反应容器中,以步骤(3)制得的液体及与其它碱性物质混用或分用为催化剂,在加热条件下进行催化反应,反应结束后冷却过滤,得到滤液与滤渣,备用;
(5)将步骤(4)得到的滤液中加入分散剂与表面活性剂,在搅拌加热条件下加入酸性物质进行沉化,使产品从溶液中分离沉降出来,停止反应后冷却、静置沉降、抽滤,将抽滤后的固体置于烘箱中干燥后研磨成粉,制得白色或乳白色的白炭黑产品;
(6)将步骤(4)得到的滤渣进行水洗,用酸性物质中和至pH=5-7,再次水洗后过滤得到固体滤渣,固体滤渣经过干燥、粉碎、研磨,制得黑炭黑产品,另外滤液经结晶、重结晶、蒸发等工序,得到各种副产品盐。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(1)中固体废弃物包括但不限于农作物秸秆、植物残渣、煤灰和酿酒后剩余的残渣。
上述技术方案的有益效果是:对工农业生产过程中产生的各种废弃物实现综合回收利用,实现了资源的合理化处理处置。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(2)中有机硅单体经酯化、水解后得到的是无色透明或者淡黄色酸性液体,以及白色酸性胶块或者灰棕色酸性胶状体,其中得到的酸性液体是不同浓度的盐酸,酸性胶块或胶状体是带盐酸的有机硅材料的聚合物。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(3)中将胶体置于带有冷凝回流的反应器中,进行裂解、破乳、深度裂解、平衡重排得到澄清液体,具体包括以下步骤:
a.在0.5~3h内分两次匀速加入工业乙醇与碱性物质;
上述技术方案的有益效果是:加入乙醇主要是在胶裂解过程中引入乙氧基,使胶体断链成液体,否则胶体不能转化成液体,也就制备不成催化剂,无法进行后续反应;碱性物质做后续催化剂使用。
b.再匀速加入催化裂解剂,在75~95℃下反应0.5~5h至胶状物全部消失得到淡黄色透明液体;
上述技术方案的有益效果是:催化裂解剂为不同链节有机硅氧烷或环状体,只有在上述条件控制下才能使胶体变成液体,否则无法进行后续反应。
c.再匀速加入催化剂进行深度裂解、重排,在85~135℃下反应2~6h;冷却至室温,得到淡黄色或棕红色澄清液体,其中催化剂为饱和的Na2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液中的一种或者几种的混合溶液。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤a中第一次滴加时控制反应温度不超过50℃,第二次滴加时控制反应温度为70-75℃,恒温反应1-3h。
上述技术方案的有益效果是:分两次加入是为了控制反应速度与裂解程度,只有在此温度条件下根据实际情况对温度数值进行调节,反应才能进行深度裂解,否则无法控制反应速度,也不能将胶体完全裂解成液体,避免了反应激烈时易发生喷釜、爆炸、燃烧等的现象。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(4)中催化反应的主要目的是利用催化制取有机玻璃,是制取白炭黑,黑炭黑的第一道程序,包括以下步骤:
a.加入催化剂和步骤(3)得到的淡黄色或棕红色澄清液体,保持60-80℃,反应1-3h,再升温至90-150℃保持2-5h;
b.继续匀速补加催化剂,保持温度80-130℃,反应1-5h;
c.继续匀速补加催化剂,保持温度60-100℃,反应2-8h。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(4)中碱性物质为饱和的Na2CO3、NaOH、KOH溶液。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(5)中的分散剂包括但不限于正丁醇、正己醇、正辛醇、正十二醇、正十四醇、环己烷、环丁烷、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(5)中的表面活性剂包括但不限于丙三醇、烷基苯酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温、斯盘、聚乙烯醇。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(5)中酸沉化只有分阶段进行才能使反应稳定可操作,具体包括以下步骤:
a.在搅拌条件下,加入酸性溶液至出现块状的白色沉淀;
b.继续加入酸性溶液,温度保持在60-80℃反应1-3h,再升温至86-135℃反应1-5h。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,制得的白炭黑与黑炭黑的比例为(4-10):(5-14)。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,步骤(5)和步骤(6)中的酸性物质为HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸。
优选的,在上述一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺中,灰与有机硅单体的比例为1:0.1-5。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明达到了以下优异的技术效果:
本发明以各种植物秸秆、药用植物提取或酿酒后的残渣废弃物的焚烧灰为原料,通过不同种类各种浓度的碱或有机硅单体与单体残液经过水解中和后,再经催化裂解重排等工序得到的产品进行催化反应,分离得到滤渣和滤液;其滤液可经多种分散剂与表面活性剂的分散与乳化,并以各种不同种类、不同浓度的酸为沉化剂进行沉化反应后,再经中和、沉降、分离得到白色固体产品和沉降液;将白色固体产品洗涤、干燥可得到功能性新型高分子材料白炭黑;
其沉降液则可用于前期有机硅单体及单体残液等的处理工序,吸收过程中产生的气体,可循环再利用或作为商品外销;而催化过程产生的黑色固体物质经水洗、中和、洗涤、过滤、干燥等可得到联产的黑炭黑;而其中和液、洗涤液则经过结晶、重结晶、蒸发等可制得各种副产盐类。
本发明实现了对多重三废的综合治理以及再生能源的循环有效利用,减少了环境污染物排放,工艺技术合理,生产操作弹性大,生产过程成本较低,制备得到的高分子材料产品功能性强。
综上所述,本发明在得到上述高分子功能性新材料白炭黑产品的同时,联产性价比极高的黑炭黑产品以及副产得到各种盐类。本发明整套系统过程基本无三废,实现了废物资源、剩余资源的合理回收再利用,有效减轻了环境污染及雾霾等危害人类健康与生存的问题,真正实现了环境友好的绿色工艺。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种回收再生能源制备新型功能材料的环保工艺处理系统,由以下的过程和步骤组成:
1、各种植物秸秆与药用植物提取或酿酒过程残渣的焚烧处理系统:
植物秸秆与药用植物提取或酿酒过程残渣的焚烧:取一定量的植物秸秆或残渣在特制的焚烧炉中进行燃烧,回收燃烧过程中产生的热能及电能,作为白炭黑等生产工序制备过程中的热源,其中产生的植物灰备用。
2、采用有机硅单体或单体残液等制备不同性能与型号的产品系统:
(1)有机硅单体或单体残液等的酯化与水解:将有机硅单体或单体残液用甲醇进行酯化后,再经乙醇酯化,然后间接或直接冰水浴水解,或直接进行水解得到淡黄色或无色透明酸性液体与白色酸性胶块或灰棕色酸性胶状体备用;过程中产生的气体吸收备用。
(2)淡黄色或无色透明酸性液体的解吸与吸收:将步骤(1)得到的淡黄色或无色透明酸性液体送入解吸塔中进行解吸,或送入吸收塔中吸收产生的气体。
(3)白色酸性胶块或灰棕色酸性胶状体的水洗与中和:用去离子水或生活水洗涤步骤(1)中得到的酸性胶块或胶状体,或采用碱溶液、固碱中和至呈中性、弱酸性或弱碱性备用,其中和液、水洗液进入盐回收系统,经结晶、重结晶、蒸发等工序回收各种副产盐。
(4)白色胶块或灰棕色胶状体的裂解催化重排:将步骤(3)得到的胶块或胶状体,置于带有冷凝回流搅拌的反应器内,分三阶段利用不同的催化剂如:乙醇、水和NaOH、KOH、Na2CO3等碱溶液进行交替催化反应:第一阶段,在一定时间内,分两次匀速加入某种催化剂:①第一次滴加量为加入量的四分之一,控制反应温度不超过50℃;②第二次将剩余的催化剂全部滴加完,控制反应温度不超过70~75℃;加完后继续恒温反应1~3h;第二阶段,匀速加入某种一定量的催化剂,保持75~95℃,搅拌0.5~5h至胶状固体物全部消失,得到淡黄色透明液体;第三阶段,匀速加入一定量某种催化剂保持85~135℃,反应2~6h,进行深度裂解、重排,反应结束放置降温,可得到淡黄色或棕红色澄清液体备用。
3、植物灰制备白炭黑联产黑炭黑回收副产盐系统:
(1)水玻璃硅酸钠溶液的制备:将植物灰加入四口反应瓶中,反应可一段进行也可以分阶段进行。
一段反应:需要向四口反应瓶中一次性匀速加入足量的催化剂Na2CO3、NaOH、KOH溶液或步骤2中得到的淡黄色或棕红色澄清液体,电动搅拌转数516~850r/min,温度30~135℃保持5~16h;
分阶段反应:首先匀速加入部分催化剂,在60~80℃保持1~3h;再升温至90~150℃保持2~5h;继续向四口反应瓶中补加催化剂,在80~130℃保持1~5h;再加入催化剂,在60~100℃保持2~8h;停止反应,降温过滤得到淡黄或棕红色滤液与黑色滤渣备用。
(2)白炭黑的制备:将步骤(1)中的淡黄或棕红色滤液重新装入四口反应瓶中,并加入分散剂,如:正(丁、己、辛、十二、十四)醇、环己烷、环丁烷、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、乙二胺四乙酸(EDTA)等;与表面活性剂:丙三醇、OP-(4,7,10)(辛基苯酚聚氧乙烯醚)、聚乙二醇1000~6000、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、吐温(40,60,80)、斯盘(40,60,80)、聚乙烯醇等,在650~3000r/min的转速下,再加入酸沉化,如:HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸等酸,调节溶液pH=8~13,出现块状白色沉淀,颜色越来越深,滤液的透明度降低,然后再继续补加HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸等酸,使溶液pH=6~9,在温度为60~80℃保持1~3h后,升温至80~135℃继续保持1~5h,停止反应,降温后倒入烧杯中静置沉降至少12h,抽滤其滤液备用,固体用水洗涤,再抽滤,其滤液备用,并将固体置于烘箱中干燥数小时研磨成粉,得到白色或乳白色的白炭黑产品。
(3)联产黑炭黑、副产盐的制备:将步骤(1)中得到的滤渣,在室温下水洗或直接采用HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸等稀酸中和至pH=5~7,再加入一定量的热水水洗后,进行过滤,其滤液经结晶、重结晶、蒸发等工序得到各种副产品盐,过滤后得到的固体经过干燥、粉碎研磨制得黑炭黑产品。
本发明是以植物秸秆或植物残渣为原料,建立了一整套植物焚烧回收有效能及灰的处理系统;并以有机硅单体或单体残液等为原料建立一套不同性能与型号的工业化回收生产系统;再以燃烧灰为原料在催化剂与分散剂等作用下,生产出白炭黑并联产黑炭黑及副产各种盐,最终实现废弃物资源回收再利用、造福人类、绿化生态环境、无工业三废的友好工艺。
下面通过具体实施例对本发明公开的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺进行说明。
实施例
(1)首先取一定量的某种秸秆或植物残渣废弃物于特定焚烧炉中燃烧制得500份(质量份数,以下同)的灰,燃烧热能应用于各种反应加热,并取100份灰备用。
(2)将有机硅单体500份用甲醇酯化并经乙醇酯化后,再间接水解或者直接用0~50℃水2000~2500份直接水解,得到淡黄色或无色透明的酸性液体与白色酸性胶块或灰棕色酸性胶状体备用;过程中产生的气体利用吸收塔吸收。
(3)步骤(2)中白色酸性胶块或灰棕色酸性胶状体经水洗、碱液或固碱中和至呈中性、弱酸性或弱碱性后,一次性投入带冷凝回流的反应器中,启动电搅拌分三个阶段利用不同的催化剂反应。第一段,在0.5~3h内分两次匀速加入200~400份的95%(wt)工业乙醇,与一定浓度的100~450份的NaOH、KOH、Na2CO3溶液:①第一次滴加量为四分之一,控制反应温度不超过50℃,②第二次将剩余的溶液全部滴加完,控制反应温度70~75℃,恒温继续反应1~3h;第二段,再匀速加入100~300份催化裂解剂,继续保持75~95℃,反应0.5~5h至胶状物全部消失得到淡黄色透明液体;第三段,再匀速加入150~300份催化剂,进行深度裂解、重排,保持85~135℃反应2~6h;放置降温可得到淡黄色或棕红色澄清液体备用。
(4)水玻璃硅酸钠溶液的制备反应分三段进行,一段反应,向四口反应瓶中加入步骤(1)中得到的灰100份,再匀速加入部分一定浓度体积的催化剂,如:加入一定浓度体积与配比的Na2CO3、NaOH、KOH溶液、及步骤(3)中得到的淡黄色或棕红色澄清液体200~850ml,电动搅拌转数516~850r/min,温度60~80℃,反应1~3h;再升温至90~150℃,反应2~5h;二段反应,继续向四口反应瓶中匀速补加入一定浓度体积催化剂100~450ml,温度保持80~130℃,反应1~5h;三段反应,再加入一定浓度体积催化剂500~1300ml,温度保持60~100℃,反应2~8h;停止反应降温过滤,得到淡黄色或棕红色的滤液与黑色滤渣备用。
(5)将步骤(4)中得到的淡黄色或棕红色的滤液重新装入反应瓶中,并加入分散剂如:正(丁、己、辛、十二、十四)醇、环己烷、环丁烷、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、乙二胺四乙酸(EDTA)等,添加量2~5%;与表面活性剂:丙三醇、OP-(4,7,10)(辛基苯酚聚氧乙烯醚)、聚乙二醇1000~6000、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、吐温(40,60,80)、斯盘(40,60,80)、聚乙烯醇等,添加量0.5~3%,保持转数650~3000r/min再加入一定浓度体积的酸沉化,如:HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸等酸,使pH=8~13时会出现块状的白色沉淀,颜色越来越深,滤液的透明度降低,然后再继续补加入一定浓度体积HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸等酸,使pH=6~9,温度保持60~80℃反应1~3h后,继续升温至85~135℃反应1~5h,停止反应降温倒入烧杯中静置沉降至少12h,抽滤其滤液备用,固体用70~100℃热水,按固液比1g:2~10ml洗涤,再次抽滤,其滤液备用,将固体置于烘箱中干燥数小时研磨成粉,得到80~200份白色或乳白色的白炭黑产品。
(6)将步骤(4)中得到的黑色滤渣,室温下水洗或直接采用某种酸,如:HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4或高氯酸等的稀酸中和,温度控制在25~85℃至pH=5~7,再加入一定量的热水70~100℃水洗后进行过滤,其滤液经结晶、重结晶、蒸发等工序,得到各种副产品盐,而其固体经过干燥、粉碎、研磨,可制得100~280份黑炭黑产品。
根据上述操作过程和步骤,按照表1中的工艺参数制备白炭黑和黑炭黑,得到实施例1-3。
表1
通过Bettersize3000粒度分布仪对实施例1-3制备得到的白炭黑和黑炭黑的粒径分布情况进行分析测试,测试得到的结果如表2所示:
表2
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)取固体废弃物于焚烧炉中燃烧成灰,备用;
(2)称取一定量的有机硅单体或有机硅单体废弃液,将有机硅单体进行酯化和/或水解,得到酸性液体和酸性胶体,酸性液体用于吸收产生的废气生成酸性物质,循环使用;
(3)将酸性胶体进行水洗、中和后投入冷凝回流装置中,在催化条件下进行回流反应,反应结束后冷却,得到澄清液体,备用;
(4)取步骤(1)得到的灰于反应容器中,以步骤(3)制得的液体与碱性物质混用为催化剂,在加热条件下进行催化反应,反应结束后冷却过滤,得到滤液与滤渣,备用;
(5)将步骤(4)得到的滤液中加入分散剂与表面活性剂,在搅拌加热条件下加入酸性物质进行沉化,停止反应后冷却、静置沉降、抽滤,将抽滤后的固体置于烘箱中干燥后研磨成粉,制得白炭黑产品;
(6)将步骤(4)得到的滤渣进行水洗,用酸性物质中和至pH=5-7,再次水洗后过滤得到固体滤渣,固体滤渣经过干燥、粉碎、研磨,制得黑炭黑产品,滤液经结晶、重结晶、蒸发工序,得到副产品盐;
步骤(3)中所述回流反应包括以下步骤:
a.在0.5~3h内分两次匀速加入工业乙醇与碱性物质;
b.再匀速加入催化裂解剂,在75~95℃下反应0.5~5h至胶状物全部消失得到透明液体;所述催化裂解剂为不同链节有机硅氧烷或环状体;
c.再匀速加入碱性催化剂进行深度裂解、重排,在85~135℃下反应2~6h;冷却至室温,得到澄清液体。
2.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,步骤(1)中所述固体废弃物包括但不限于农作物秸秆、植物残渣、煤灰和酿酒后剩余的残渣。
3.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,步骤a中第一次滴加时控制反应温度不超过50℃,第二次滴加时控制反应温度为70-75℃,恒温反应1-3h。
4.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,步骤(4)中的催化反应包括以下步骤:
a.加入催化剂和步骤(3)得到的澄清液体,保持60-80℃,反应1-3h,再升温至90-150℃保持2-5h;
b.继续匀速补加催化剂,保持温度80-130℃,反应1-5h;
c.继续匀速补加催化剂,保持温度60-100℃,反应2-8h。
5.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,步骤(5)中所述分散剂包括但不限于正丁醇、正己醇、正辛醇、正十二醇、正十四醇、环己烷、环丁烷、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸中的一种或几种;
所述表面活性剂包括但不限于丙三醇、烷基苯酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温、斯盘、聚乙烯醇中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,步骤(5)中所述酸沉化包括以下步骤:
a.在搅拌条件下,加入酸性溶液至出现块状的白色沉淀;
b.继续加入酸性溶液,温度保持在60-80℃反应1-3h,再升温至86-135℃反应1-5h。
7.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,制备得到的白炭黑与黑炭黑的质量份数比为1:0.8-1.2。
8.根据权利要求1所述的一种利用回收再生能源制备新材料的处理工艺,其特征在于,灰与有机硅烷单体的质量份数比为1:0.1-5。
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稻壳灰制备白炭黑和活性炭的工艺研究;黎彩;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20120615;摘要,第1,11-12,21-22,41页 * |
黎彩.稻壳灰制备白炭黑和活性炭的工艺研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》.2012,摘要,第1,11-12,21-22,41页. * |
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