固体废物处理与处置实验指导书
固体废物处理处置实验
二、实验原理
固体废物的吸水率是指材料试样放在蒸馏水中, 固体废物的吸水率是指材料试样放在蒸馏水中,在规定的 温度和时间内吸水质量和式样原质量之比。 温度和时间内吸水质量和式样原质量之比。吸水率可用来 反映材料的显气孔率。 反映材料的显气孔率。 固体废物的密度可以分为体积密度、真密度等。体积密度 固体废物的密度可以分为体积密度、真密度等。 是指不含游离水材料的质量与材料的总体积之比; 是指不含游离水材料的质量与材料的总体积之比;材料质 量与材料实体积之比值,则称为真密度。 量与材料实体积之比值,则称为真密度。密度的测定是基 于阿基米德原理。 于阿基米德原理。 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。通常用 固体废物的机械强度是指固体废物抗破碎的阻力。 静载下测定的抗压强度、抗拉强度、 静载下测定的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度 来表示。 来表示。抗压强度是最常用的固体废物的机械强度表示方 法。
三、实验设备与试剂
1、恒温干燥箱 2、天平 3、游标卡尺 4、容积密度瓶 5、标准筛1个 标准筛1 6、干燥器1个 干燥器1 7、研钵1个 研钵1 8、万能实验材料测试机1台 万能实验材料测试机1 9、实验试剂蒸馏水。 实验试剂蒸馏水。
W=
m − m0 m0
× 100%
四、实验步骤
1、吸水率的测试: 吸水率的测试: 根据国家标准GB/T17431.1-1998和GB/T17431.2根据国家标准GB/T17431.1-1998和GB/T17431.2-1998 测试烧成固体废物样品的吸水率,具体如下。 测试烧成固体废物样品的吸水率,具体如下。将固体废物 放在110℃ 的烘箱中干燥至恒重后, 放在110℃±5℃的烘箱中干燥至恒重后,放在有硅胶或其 他干燥剂的干燥器内冷却至室温。 他干燥剂的干燥器内冷却至室温。称量和记录固体废物的 干燥质量m 精确至0.01g。 干燥质量m0,精确至0.01g。然后将样品放入成水的容器 如有颗粒飘浮在水面上,必须设法将其压入水中。 中,如有颗粒飘浮在水面上,必须设法将其压入水中。样 品浸水1h后 将样品倒入5.00mm的筛子中 滤水1 2min, 的筛子中, 品浸水1h后,将样品倒入5.00mm的筛子中,滤水1~2min, 然后倒在拧干的湿毛巾上,用手抓住毛巾两端, 然后倒在拧干的湿毛巾上,用手抓住毛巾两端,使其成槽 形,让固体废物在毛巾上往返滚动4次后,将固体废物取 让固体废物在毛巾上往返滚动4次后, 出称重,质量为m 出称重,质量为m。
固废实验指导书(修改2)
实验一 铬渣的破碎及筛分一、实验目的1、了解并掌握铬渣预处理的方法——破碎及过筛;2、学会对固体废物进行制样。
二、实验原理筛分是固体废物分选回收利用及进行最终处置前的一个重要环节,利用筛分法对混合物料进行分选和粒度分析,具有简单易行的优点。
1、筛分原理筛分适用于粒度d>0.04mm 的混合物料的分离。
该分离过程可以看作是物料分层和细粒透筛两个阶段组成的,物料分层是完成分离的条件,细粒透筛是分离的目的。
筛分是在套筛上进行的,筛子按孔径从大到小由上而下的顺序排列。
为了使粗细物料通过筛面而分离,必须使物料和筛面之间具有适当的相对运动。
2、筛分效率从理论上讲,固体废物中凡是粒度小于筛孔尺寸的细粒都应该透过筛孔成为筛下产品,而大于筛孔尺寸的粗粒应全部留在筛上排出成为筛上产品。
但是,实际上由于筛分过程中受各种因素的影响,总会有一些小于筛孔的细粒留在筛上随粗粒一起排出成为筛上产品,筛上产品中未透过筛孔的细粒越多,说明筛分效果越差。
为了评定筛分设备的分离效率,引入筛分效率这一指标。
筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所合小于筛孔尺寸的细微物科重量之比,用百分数表示,即筛分效率是指实际得到的筛下产品重量与入筛废物中所合小于筛孔尺寸的细粒物料重量之比,用百分数表示,即E=%1001⨯⨯αQ Q 式中: E :——筛分效率,%;Q :——入筛固体废物重量,g ; Q 1:——筛下产品重量,g ;α:——入筛固体废物中小于筛孔的细粒含量,%。
影响筛分效率的因素有:(1)固体废物性质的影响;(2)筛分设备的影响;(3)筛分操作条件的影响。
三、实验设备及器材研钵1个,筛子(200目)1把,电子分析天平1台,烧杯2个,自然风干铬渣,小铲子、刷子各1套。
四、实验步骤1、样品配制。
取经自然风干的铬渣,置于研钵内研磨,取一个较合适的配比,堆成样堆。
2、取样。
2.1确定筛分取样量。
合适的筛分取样量对筛分分析的准确性起重要作用,合适的试样量,一方面应使筛面不出现过载现象,同时应保证经筛分后,筛面上的物料足够称重。
固体废物处置与处理-课程设计指导书
《废物的处置与处理》课程设计指导书适用专业:课程代码:学时: 1周学分: 1编写单位:编写人:2015年12月一、课程设计的目的通过课程设计,1)进一步培养学生综合运用所学“固体废物处理与处置”的理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能力;2)在工程实施的基本训练中进一步消化和巩固固体废物处理与处置课程所学内容及相关知识;3)掌握调查研究、查阅文件、确定系统设计方案的方法;4)提高使用技术资料、认识及遵守国家工程标准、规范和规定、进行设计计算、绘制工程图、编写设计说明书的能力;5)培养学生理论联系实际、正确分析和解决问题的能力;6)初步具备对一般固体废物处理系统的设计能力,为毕业设计打下坚实的基础。
二、课程设计组织形式课程设计是学生按学校教学计划所规定的课程学习结束后的实践性教学环节,因此“废物的处置与处理课程设计”安排在“固体废物的处理与处置”课程讲授之后进行。
具体的形式是教师给学生下达课程设计任务书,在专门的课程设计教室让学生独立完成,教师每天到教室指导答疑,检查学生的进度与完成情况。
本课程设计要求设计一个固体废物处理系统(城市垃圾收集线路设计、城市生活垃圾综合分选处理系统设计、有机垃圾产沼工艺的设计),学生分成若干组,每组5~6人不等,每一学生设计的工艺参数不同,做到一人一题,并且要求学生手写。
三、课程设计步骤设计布骤如下:1、由给定的任务书明确自己要做的工作,查阅相关的文献参考资料;2、分析确定固体废物处理系统的组成;3、对固体废物处理系统进行计算和设备选型计算;4、进行系统布置,完成图纸绘制;5、进行说明书编写。
分选系统的确定系统的物料衡算系统设备的计算选择绘制图纸设计说明书编写四、课程设计要点“固体废物处置与处理”课程设计的要点是:1、固体废物处理系统工艺流程的选择分析与确定;2、对处理系统内各种处理设备的计算选择和描述;3、处理后固体废物的出路分析;4、厂内辅助建筑物以及道路等的说明;5、固体废物处理系统的总图布置及其他说明成果的图纸;五、课程设计进度安排1)设计动员,布置任务,提出要求,答疑。
固体废物处理与资源化利用作业指导书
固体废物处理与资源化利用作业指导书第1章固体废物概述 (4)1.1 固体废物的分类与特性 (4)1.2 固体废物的来源与危害 (4)1.2.1 来源 (4)1.2.2 危害 (5)1.3 固体废物管理体系与政策 (5)第2章固体废物收集与运输 (5)2.1 固体废物收集技术 (5)2.1.1 分类收集 (5)2.1.2 集中收集 (6)2.1.3 自动化收集 (6)2.2 固体废物运输设备与方式 (6)2.2.1 运输设备 (6)2.2.2 运输方式 (6)2.3 固体废物预处理技术 (7)2.3.1 压缩与打包 (7)2.3.2 破碎与筛分 (7)2.3.3 混合与配料 (7)2.3.4 脱水与干燥 (7)第3章填埋处理技术 (7)3.1 填埋场设计与建设 (7)3.1.1 设计原则 (7)3.1.2 场地选择 (7)3.1.3 填埋场布局 (7)3.1.4 防渗系统 (7)3.1.5 排水系统 (8)3.1.6 填埋单元设计 (8)3.2 填埋场运行与管理 (8)3.2.1 运行要求 (8)3.2.2 填埋作业 (8)3.2.3 渗滤液处理 (8)3.2.4 填埋气体处理 (8)3.2.5 环境监测 (8)3.2.6 生态恢复 (8)3.3 填埋气处理与利用 (8)3.3.1 填埋气体收集 (8)3.3.2 填埋气体处理 (8)3.3.3 填埋气体利用 (9)3.3.4 污染物排放控制 (9)3.3.5 安全保障措施 (9)第4章焚烧处理技术 (9)4.1 焚烧设备与工艺 (9)4.1.1 焚烧设备选型 (9)4.1.2 焚烧工艺流程 (9)4.1.3 焚烧操作要点 (9)4.2 焚烧过程污染控制 (9)4.2.1 二噁英和重金属污染控制 (9)4.2.2 颗粒物和酸性气体污染控制 (9)4.2.3 恶臭和噪声污染控制 (9)4.3 焚烧灰渣处理与利用 (10)4.3.1 焚烧灰渣的分类与特性 (10)4.3.2 焚烧灰渣处理技术 (10)4.3.3 焚烧灰渣的资源化利用 (10)第5章污泥处理与资源化利用 (10)5.1 污泥的分类与性质 (10)5.1.1 污泥来源与分类 (10)5.1.2 污泥性质 (10)5.2 污泥浓缩与脱水技术 (10)5.2.1 污泥浓缩 (10)5.2.2 污泥脱水 (10)5.3 污泥焚烧与土地利用 (11)5.3.1 污泥焚烧 (11)5.3.2 污泥土地利用 (11)5.3.3 污泥资源化利用 (11)第6章农业固体废物处理与利用 (11)6.1 农业固体废物的特点与危害 (11)6.1.1 特点 (11)6.1.2 危害 (11)6.2 农业固体废物的处理技术 (12)6.2.1 物理处理技术 (12)6.2.2 化学处理技术 (12)6.2.3 生物处理技术 (12)6.3 农业固体废物的资源化利用 (12)6.3.1 农业废弃物资源化利用 (12)6.3.2 农产品加工废弃物资源化利用 (12)6.3.3 农村生活垃圾资源化利用 (12)第7章工业固体废物处理与利用 (13)7.1 工业固体废物的来源与特性 (13)7.1.1 来源 (13)7.1.2 特性 (13)7.2 工业固体废物的处理技术 (13)7.2.1 物理处理技术 (13)7.2.2 化学处理技术 (13)7.2.3 生物处理技术 (13)7.2.4 热处理技术 (13)7.3 工业固体废物的资源化利用 (14)7.3.1 材料回收 (14)7.3.2 能量回收 (14)7.3.3 土壤改良剂 (14)7.3.4 建筑材料 (14)7.3.5 环保材料 (14)7.3.6 生态修复 (14)第8章建筑垃圾处理与利用 (14)8.1 建筑垃圾的分类与特性 (14)8.1.1 分类 (14)8.1.2 特性 (15)8.2 建筑垃圾的处理技术 (15)8.2.1 预处理技术 (15)8.2.2 处理技术 (15)8.3 建筑垃圾的资源化利用 (15)8.3.1 再生骨料利用 (15)8.3.2 金属回收利用 (15)8.3.3 木材、塑料、玻璃等废弃物利用 (15)8.3.4 有机废弃物制备生物质能源 (16)8.3.5 建筑垃圾制备环保建材 (16)第9章危险废物处理与利用 (16)9.1 危险废物的特性与分类 (16)9.1.1 特性 (16)9.1.2 分类 (16)9.2 危险废物的处理技术 (16)9.2.1 物理处理技术 (16)9.2.2 化学处理技术 (17)9.2.3 生物处理技术 (17)9.2.4 焚烧处理技术 (17)9.2.5 固化/稳定化处理技术 (17)9.3 危险废物的安全处置与利用 (17)9.3.1 安全处置 (17)9.3.2 资源化利用 (17)第10章固体废物处理与资源化利用发展趋势 (17)10.1 固体废物处理技术发展趋势 (18)10.1.1 环保与高效处理技术 (18)10.1.2 综合利用技术 (18)10.1.3 智能化与自动化技术 (18)10.2 固体废物资源化利用前景 (18)10.2.1 废旧物资回收利用 (18)10.2.2 建筑废物资源化利用 (18)10.2.3 有害废物资源化利用 (18)10.3 固体废物管理与政策建议 (18)10.3.1 完善固体废物管理法规体系 (18)10.3.2 强化固体废物处理技术研发与推广 (18)10.3.3 建立多元化投资机制 (18)10.3.4 加强宣传教育与培训 (19)第1章固体废物概述1.1 固体废物的分类与特性固体废物是指在生产、生活、科研等活动中产生的,在一定条件下丧失使用价值或者经过利用后仍需处理的物质。
《固体废弃物处理与处置实验》指导书
《固体废弃物处理与处置》实验指导书(内部讲义,供环境工程专业本科生使用)江南大学环境与土木工程学院编制实验1 污泥中挥发性脂肪酸的测定一、实验目的一般来说,碳原子数在10以下的脂肪酸大部分具有挥发性,并且易溶于水。
在它们中间,随着碳原子数的增加,挥发性逐渐下降。
典型的挥发性脂肪酸的性质见表1。
挥发性脂肪酸易被微生物利用。
在有机物的厌氧分解中,挥发性脂肪酸是作为生物代谢的中间或最终产物而存在。
在厌氧发酵的液化产酸阶段,这一类低级脂肪酸是这一阶段的主要产物,其中以乙酸为主。
在某种条件下,乙酸可以达到该类酸总量的80%。
在CH4形成过程中,甲酸和乙酸是形成甲烷的重要前体物。
据研究,自然界有机物产生的CH4中大约有70%上由乙酸中的甲基原子团形成的。
丙酸、丁酸可以转化成甲酸。
有机酸过多往往反映出发酵池的病态。
因此可以认为,在微生物厌氧发酵过程中,挥发性脂肪酸不仅是一种不可缺少的营养成分,更重要的意义在于这类有机酸已是沼气发酵研究有机物降解工艺条件优劣的重要参数,在甲烷形成的研究和生产中,它们的含量也是重要的参数。
此外,近年来很多研究者采用剩余污泥进行厌氧发酵产VFA用于强化生物脱氮除磷的易降解碳源,以弥补当前部分污水处理厂进水中碳源不足的问题。
因此,污泥中VFA指标的测定非常重要,开展本实验可以实现以下目的:(1)了解污泥挥发性脂肪酸指标的意义;(2)掌握污泥中挥发性脂肪酸的测定方法。
二、实验原理污泥中VFA的测量主要有两种:(1)VFA总量测定,其中以乙酸作为基数进行计算;(2)对甲酸、乙酸等各种低级脂肪酸的分别定量分析,并计算出VFA的总量。
对于各种低级脂肪酸的测定往往采用气相色谱法,而对于VFA总量的测定可以采用气相色谱法也可以采用化学滴定等方法。
本实验中采用化学滴定方法,其基本原理为,污泥VFA在酸性条件下,经加热蒸馏随水蒸汽逸出,溜出液用水溶液吸收并用NaOH进行滴定;通过NaOH 的消耗量计算出VFA的总量。
毕业设计任务书指导书模板-固废
长春建筑学院固体废物处理与处置毕业设计任务书姓名:专业:班级学号:指导教师:日期:城建学院一、设计题目(宋体,小三,加粗,段前段后0.5行)×××省×××市某区城市生活垃圾处理与处置工程设计×××省×××市某区城市生活垃圾填埋场设计及渗滤液控制系统设计×××省×××市某区城市固体废物无害化处理与处置的综合设计×××省×××市某区城市固体废物无害化处置方案设计×××省×××市某区垃圾卫生填埋场及渗滤液处理工程设计二、设计目的毕业设计是工科大学本科学生在完成教学计划规定的全部课程并取得相应学分后所必须进行的重要的实践性教学环节。
通过对城市生活垃圾处理与处置方案的设计与研究,使学生能够综合运用、深化和扩展所学的相关理论知识;培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力及一定的创新能力;全面提高学生的综合素质和工程实践能力,使学生较系统地受到工程师的基本训练。
三、原始资料本设计涉及的该地区的基本的地质条件、气候条件、当前人口状况资料,学生需要自行查阅有关资料文献确定,根据确定的原始资料,设计适合该地区的城市生活垃圾处理与处置的方案,从而实现城市生活垃圾的无害化处理。
四、设计任务1、垃圾填埋场的计算(1) 垃圾填埋场的选址(2) 填埋工艺选择及设计(3) 场底防渗系统的设计(4) 场区防洪及排水系统的设计(5) 排渗导气系统的设计(6) 终场覆盖系统的设计2、垃圾渗滤液控制(1) 渗滤液的收集与排放系统(2) 渗滤液处理工艺的比较(3) 渗滤液处理构筑物的设计3、污泥处理设计(1) 污泥量的计算(2) 污泥体积的计算(3) 贮泥池的计算(4) 污泥脱水设计4、垃圾填埋场的总体布置(1) 垃圾填埋场的平面布置(2) 垃圾填埋场高程设计(3) 渗滤液提升泵与污泥泵的选择五、设计成果及要求设计要求1、在教师指导下按时独立完成设计内容,按时提交设计成果。
固体废物处理与处置实验指导书
《固体废物处理与处置》实验指导书目录实验一固体废物热值、含水率测定 (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验仪器与设备 (4)四、实验步骤 (5)五、数据分析与讨论 (6)六、实验注意事项 (6)实验二:固体废物破碎与筛选 (8)一、实验目的 (8)二、实验原理 (8)三、试验仪器与设备 (9)四、实验步骤 (10)五、实验结果与分析 (10)六、实验注意事项 (11)七、讨论 (12)实验三固体废物浸出毒性实验 (13)一、实验目的 (13)二、实验原理 (13)三、试验仪器与设备 (13)四、试验步骤 (14)五、数据分析与讨论 (15)六、实验注意事项 (15)七、讨论 (15)实验四碱溶性金属废物碱浸-电解资源化 (16)Ⅰ、含锌废物中锌含量的测定实验 (17)一、实验目的和要求 (17)二、实验原理与测试方法 (17)三、实验仪器和材料 (19)四、实验步骤 (19)五、计算 (20)六、注意事项 (20)Ⅱ、含锌废物强碱浸取实验 (21)一、实验目的和要求 (21)二、实验原理 (21)三、实验仪器和材料 (21)四、浸取参数设计 (22)五、实验步骤 (22)六、计算 (23)七、思考与讨论 (23)八、注意事项 (23)Ⅲ、含锌强碱溶液电解回收金属锌实验 (25)一、实验目的和要求 (25)二、实验原理 (25)三、实验仪器和材料 (25)四、电解参数设计 (26)五、实验步骤 (26)六、实验结果计算 (27)七、思考与讨论 (28)八、注意事项 (28)实验五固体废物堆肥实验 (29)一、实验目的与意义 (29)二、实验原理 (29)三、实验部分 (30)四、实验结果讨论 (31)实验一固体废物热值、含水率测定一、实验目的为了有效管理固体废物和确定合理的处理处置方法,必须充分分析了解固体废物的性质。
固体废物的物理性质与废物成份组成有密切的关系,它常用组分、含水率和容重三个物理量来表示。
固体废弃物资源化实验指导书 - 固体废弃物资源化实验教材
固体废弃物资源化 实验教材马东 主编资源与环境学院环境工程教研室实验一、固体废物的破碎实验一、实验目的和意义本实验为设计研究型实验。
通过学生主设计固体废物的破碎实验,使学生初步了解破碎技术的原理和特点,掌握固体废物破碎设备和流程的相关知识。
二、实验原理及概述固体废物破碎是利用外国克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。
磨碎是使小块固体废物颗粒分裂成细粉的过程。
固体废物经破碎和磨碎后,粒度变得小而均匀,其目的如下。
(1)原来不均匀的固体废物经破碎和粉磨之后容易均匀一致,可提高焚烧、热解、熔烧、压缩等作业的稳定性和处理效率。
(2)固体废物粉碎后堆积密度减少,体积减少,便于压缩、运输、贮存和高密度填埋和加速复土还原。
(3)固体废物粉碎后,原来联生在一起的矿物或联结在一起的异种材料等单体分离,便于从中分选、拣选回收有价物质和材料。
(4)防止粗大,锋利废物损坏分选、焚烧、热解等设备或炉腔。
(5)为固体废物的下下一步加工和资源化做准备。
在工程设计中,破碎比常采用废物破碎前的最大粒度(D ma x )与破碎后的最大粒度(d ma x )之比来计算。
这一破碎比称为极限破碎比。
通常,根据最大物料直径来选择破碎机给料口的宽度。
max maxd D i 破碎产物的最大粒度废物破碎前最大粒度=在科研理论研究中破碎比常采用废物破碎前的平均粒度(D c p )与破碎后的平均粒度(d c p )之比来计算。
cp cpd D i 破碎产物的平均粒度废物破碎前平均粒度=这一破碎比称为真实破碎比,能较真实的反映废物的破碎程度。
三、破碎设备与原理破碎固体废物常用的破碎机类型有颚式破碎机、冲击式破碎机、辊式破碎机、剪切式破碎机、球磨机及特殊破碎等。
1.颚式破碎机颚式破碎机出现了1858年。
它虽然是一种古老的破碎设备,但是由于具有构造简单、工作可靠、制造容易、维修方便等优点,所以至今仍获得广泛应用。
颚式破碎机通常都是按照可动颚板(动颚)的运动特性来进行分类的,工业中应用最广的主要有以下两种类型。
固体废物的处理与利用实验指导书样本
目录实验一破碎与分选演示实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅2实验二有害固体废物固化实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3实验三可燃固体废物热值测定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅5实验四有机固体废物热解实验┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7实验一破碎与分选演示实验1实验目破碎与分选是固体废物解决与运用重要环节, 并且, 破碎与分选设备种类较多, 依照既有条件, 难以安排实验, 但可以运用既有资源进行某些设备演示, 以理解破碎设备和某些分选设备机械构造, 工作原理及其重要特点, 并通过对实际设备展示, 进一步理解课堂教学内容。
2实验内容破碎机: 颚式破碎机, 锤式破碎机, 辊式破碎机, 球磨机;分选设备:摇床, 跳汰, 磁选机, 电选机, 浮选机。
3实验规定(1)理解各种设备构造特点及工作原理;(2)观看某些设备运营状态;(3)注意不同设备保护装置及其保护原理;a.对规定重点观测设备写出演示实验报告, 内容涉及:b.设备构造及特点;c.设备工作原理;d.设备运营状态描述。
4注意事项(1)实验前认真阅读教材中有关内容;(2)遵守纪律, 注意安全;(3)任何人不得随意触动各种电器开关;观看演示时, 必要与设备保持1m以上距离;实验二有害固体废物固化实验1实验目有害废物固化解决是固体废物解决一种惯用办法。
通过本实验, 理解固化解决基本原理, 初步掌握固化解决有害废物工艺过程和研究办法。
2基本原理用物理-化学办法将有害废物掺合并包容在密实惰性基材中使其达到稳定化解决办法叫作固化解决。
有害废物经固化解决后, 其渗入性和溶出性均可减少, 所得固化块能安全地运送和以便地进行堆存或填埋, 对稳定性和强度适当产品还可以作为筑路基材或建筑材料使用。
本实验采用水泥为基材, 固化工业废渣。
水泥固化原理是:水泥是一种无机胶凝材料, 是以水化反映形式凝固并逐渐硬化, 其水化生成凝胶将有害废物包容固化, 同步, 由于水泥为碱性物质, 有害废物中重金属离子也可生成难溶于水沉淀而达到稳定化。
固体废物的处理与处置指导书
有机垃圾产沼工艺(一)工艺流程沼气发酵工艺类型较多,我国农村普遍采用的是下述两种工艺。
1、自然温度半批量投料发酵工艺这种工艺的发酵温度随自然温度变化而变化,采用半批量方式投料,基本流程如图9所示:图9 自然温度半批量投料沼气发酵工艺流程这种工艺的发酵期因季节和农用情况而定,一般为5个月左右,运行中要求定期补充新鲜原料,以免造成产气量下降,该工艺主要缺点使出料操作劳动量大。
2、自然温度连续投料发酵工艺这种工艺是在自然温度下,定时定量投料和出料,能维持比较稳定的发酵条件,使沼气微生物(均群积累)区系稳定,保持逐步完善的原料消化速度,提高原料利用率和沼气池负荷能力,达到较高的产气率;工艺自身耗能少,简单方便,容易操作。
(二)发酵料液的计算1、发酵料液体积的计算V1= [(n1+n2) k2+n3] T式中:V1—发酵料液体积,m3;n1—人产粪便总量。
按常住人口×0.006~0.0013m3/(人﹒d)取值;n2—牲畜产粪便总量。
按养猪头数×0.006~0.15m3/(人﹒d)取值;k2—收集系数,取值0.5~1.0;n3—每日舍外能定量收集粪便总量,m3/d;T—原料滞留期(d);蔬菜区t取30,平坝农业区取35,丘陵农业区取40。
2、气室容积的计算V2= V1 k3/2式中:V2—气室容积,m3;V1—发酵料液体积,m3;k3—原料产气率,我国通常采用的产气率包括0.15m3/(m3﹒d)、0.20m3/(m3﹒d)、0.25m3/(m3﹒d)、0.3m3/(m3﹒d)。
(三)发酵间的设计1、发酵间的容积V= (V 1-V 2) k 1式中:V —发酵间容积,m 3;V 2—气室容积,m 3;V 1—发酵料液体积,m 3;k 1—容积保护系数,取0.9~1.05。
2、发酵间各部分尺寸的确定(1)沼气池的直径根据用户平面布置确定(2)发酵间池盖削球体矢高和净容积①池盖削球体矢高1f =D/a 1式中:1f —池盖削球体矢高,m ;D —池身圆柱体直径,m ;a 1—直径与池顶矢高的比值,取5~6。
《固体废物处理与处置》实验指导书
《固体废物处理与处置》课程实验指导书(模版)
实验二生活垃圾的风力分选
一、实验目的
开设该实验的目的就是为了加强同学们对风力分选基本原理的掌握与主要工艺过程的了解。
通过实验,观察风力分选过程,掌握固体废物中各种组分运动轨迹的基本规律,了解工艺流程、主要设备结构、过程控制参数与技术经济指标;通过实验,使理论与实践的结合,在提高实际动手能力的同时,进一步巩固所学基础理论知识。
通过由同学自己制订实验计划和操作程序,加强实验研究能力,理论知识的应用能力,团结协作的能力,最终达到专业素质的综合提高。
二、实验原理
风力分选简称风选,是以空气为分选介质,在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的一种方法。
三、主要仪器及耗材
风力分选机、破碎机、抽风机等
四、实验内容和实验步骤
1、预先将城市垃圾破碎到一定粒度,调整水分在45%以下,定量给入卧式分选机,同时,由鼓风机送入水平气流,垃圾中各组分按密度差异分选,粗选为重质组分(金属、瓦块等)、中重组分(木块、硬塑料)和轻质组分(塑料薄膜、纸类等)。
2、将上述各种组分分别送振动筛分级后,再送立式风力分选机进行二次风选,使有机物与无机物分离。
五、实验注意事项
1、城市垃圾一定要破碎到粒级相对较窄;
2、城市垃圾的含水率太高将直接影响到风选的效果。
六、思考题
1、两级风选的目的是什么?
2、分选过程中,小密度粗粒度颗粒与大密度小粒度颗粒其运动轨迹有什么关系?。
固体废物处理与处置实验指导书
《固体废物处理与处臵》实验指导书实验一植物残渣的综合利用(木质陶瓷化)(4个学时)一实验目的以麦秸、稻草、木屑、甘蔗渣等为原料, 采用破碎、混合、浸渍、热压成型、烧结等工艺制备出木质陶瓷,制备出了各温度点下的木质陶瓷,对其密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行测试,对其性能特征、形成机理及规律进行分析研究。
初步展示了原料配比、酚醛树脂浓度、温度等参数对整个制备过程及木质陶瓷性能的影响。
实验结果证明了通过该工艺用麦秸或甘蔗渣等制备木质陶瓷的可行性, 同时也表明粘结剂和烧结温度对木质陶瓷性能影响很大,实验为麦秸、甘蔗渣等植物残渣的利用开辟了新的途径。
为木质陶瓷的研究开辟了新的方向和空间。
通过实验,让学生掌握《固体废物处理与处臵》课程中的收集、干燥、破碎、筛分、压实、浸渍、热处理等处理与处臵工艺,熟悉基本过程,制备出试验样品,了解密度、气孔率、强度、电阻率等性能的测试原理与方法。
二实验原理木质陶瓷由日本青森工业试验场的冈部敏弘和斋藤幸司于1990年开发,是一种采用木材(或其它木质材料)在热固性树脂中浸渍后真空碳化而成的新型多孔质碳素材料,其中的木质材料烧结后生成软质无定形碳,树脂生成硬质玻璃。
木质陶瓷最初用天然木材制造,但由于原木及制品存在轴向、径向、切向上的不均匀性和各向异性、烧结尺寸精度低等问题,后多采用中质纤维板(MDF,一般气干比重0.7g/cm3左右,含水8%左右),这样, 原料基本上只有板面与板厚方向的性质区别。
甲醛树脂在木制品中广泛应用, 木质陶瓷制备中常选用其中的酚醛树脂,这多出于它价格低廉、合成方便, 而且游离甲醛较少, 燃烧后只生成CO2和H2O,具有环境协调性。
浸渍时常采用低压超声波技术以提高浸渍率及其均匀性。
碳化过程中伴随有复杂的脱水、油蒸发、纤维素碳链切断、脱氢、交联和(碳)晶型转变等反应变化机理及控制利用是值得深入研究的。
一般来说,木材在400℃左右形成芳香族多环,而后缓慢分解为软质无定形碳,树脂500℃以上分解为石墨多环而后形成硬质玻璃碳。
固体废物处置与处理_课程设计指导书
《废物的处置与处理》课程设计指导书适用专业:课程代码:学时: 1周学分: 1编写单位:编写人:2015年12月一、课程设计的目的通过课程设计,1)进一步培养学生综合运用所学“固体废物处理与处置”的理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能力;2)在工程实施的基本训练中进一步消化和巩固固体废物处理与处置课程所学内容及相关知识;3)掌握调查研究、查阅文件、确定系统设计方案的方法;4)提高使用技术资料、认识及遵守国家工程标准、规范和规定、进行设计计算、绘制工程图、编写设计说明书的能力;5)培养学生理论联系实际、正确分析和解决问题的能力;6)初步具备对一般固体废物处理系统的设计能力,为毕业设计打下坚实的基础。
二、课程设计组织形式课程设计是学生按学校教学计划所规定的课程学习结束后的实践性教学环节,因此“废物的处置与处理课程设计”安排在“固体废物的处理与处置”课程讲授之后进行。
具体的形式是教师给学生下达课程设计任务书,在专门的课程设计教室让学生独立完成,教师每天到教室指导答疑,检查学生的进度与完成情况。
本课程设计要求设计一个固体废物处理系统(城市垃圾收集线路设计、城市生活垃圾综合分选处理系统设计、有机垃圾产沼工艺的设计),学生分成若干组,每组5~6人不等,每一学生设计的工艺参数不同,做到一人一题,并且要求学生手写。
三、课程设计步骤设计布骤如下:1、由给定的任务书明确自己要做的工作,查阅相关的文献参考资料;2、分析确定固体废物处理系统的组成;3、对固体废物处理系统进行计算和设备选型计算;4、进行系统布置,完成图纸绘制;5、进行说明书编写。
分选系统的确定系统的物料衡算系统设备的计算选择绘制图纸设计说明书编写四、课程设计要点“固体废物处置与处理”课程设计的要点是:1、固体废物处理系统工艺流程的选择分析与确定;2、对处理系统内各种处理设备的计算选择和描述;3、处理后固体废物的出路分析;4、厂内辅助建筑物以及道路等的说明;5、固体废物处理系统的总图布置及其他说明成果的图纸;五、课程设计进度安排1)设计动员,布置任务,提出要求,答疑。
《固体废物处理与处置》实验指导3
《固体废物处理与处置》实验指导前言实验的基本要求是:掌握实验的基本原理和操作方法;能独立进行实验的全过程;实验过程中,要实事求是,严肃认真,细致整洁,爱护仪器设备;初步掌握测试技术及试验数据的分析处理技术,独立完成实验报告。
实验一固体废物含水率的测定(烘干法)实验目的1、了解固体废物含水率测定的方法及适用范围2、掌握实验室测量固体废物测含水率的方法——烘干法实验器材烘箱、干燥器、天平、烧杯、固体废物样本实验步骤1、称量样本的初始质量:先称量烧杯的质量m,取适量的固体废物样本置于烧杯中,称量烧杯加样本的质量m1;2、烘干:将盛有样本的烧杯放入烘箱中,在100—105℃下烘至恒重,取出置于干燥器中冷却;3、称量干燥后样本的质量:将冷却后的样本从干燥器中取出,称量烧杯加样本的质量m2,直到前后误差≤0.01g,即为恒重,否则重复烘干、冷却和称量过程,直至恒重为止;4、下列公式计算出含水率:W=(m1―m)/(m2―m)×100%式中:W为固体废物的含水率,%;m为空烧杯的质量,g;m1为干燥前烧杯加样本的质量,g;m2为经干燥恒重后,烧杯加样本的质量,g5、平行测定:每一样本必须做3次平行测定,取其结果的算术平均值。
注意事项(1) 样本从烘箱取出后必须立刻放入干燥器中,冷却后再称量,否则会吸收空气中的水分影响称量的准确度;(2) 样本必须烘至恒重,否则会影响本实验测量的精度。
思考题(1) 根据实验室测定的垃圾粒密度、垃圾的密度、含水率,如何计算干密度?(2) 干密度能够实测吗?实验二固体废物吸水率实验目的1、了解固体废物吸水率的基本意义;2、掌握固体废物吸水率的测定方法和原理。
实验原理固体废物的吸水率是指材料试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和式样原质量之比。
吸水率可用来反映材料的显气孔率。
实验器材恒温干燥箱天平标准筛、干燥器研钵实验步骤1.将固体废物放在110℃±5℃的烘箱中干燥至恒重后,放在有硅胶或其他干燥剂的干燥器内冷却至室温。
固体废物处理与处置实验TreatmentandDisposalofSolid
五、实验注意事项
(1) 实验过程中保持仪器表面干燥,不可 让水流入仪器,以免引起电路板的损坏。 (2) 仪器使用完毕后应保持表面干燥以防 腐蚀,长期不用时,应将水倒掉并擦试干 净置于干燥处。
Environmental Science and Engineering
固体废物处理与处置实验 Treatment and Disposal of Solid Waste
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固体废物处理与处置实验 Treatment and Disposal of Solid Waste
三、实验步骤
(1) 接通激磁电源和主机是的激磁和电动 机的电源,开机试运转(其激磁电流最大调 整到4A) (2) 用橡胶软管连接在玻璃管上端的支管 上。一根短的软管套在玻璃管下端尖细锥 形管上,并装上夹子,以调整冲水的流量。 (3) 预先打开调节水消耗量用的下部夹子 和调节清水冲洗加入量用的上部夹子个夹 子,使管内的水位在整个实验过程中保持 不变。
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固体废物处理与处置实验 Treatment and Disposal of Solid Waste
(5) 将上述氧弹放入内桶中的氧弹座架上,再接 上点火导线,并连接好控制箱上的所有电路导线, 盖上胶木盖,将测温传感器插入内筒。打开电源 和搅拌开关,仪器显示内筒水温,每隔半分钟蜂 鸣器报时一次。 (6) 当内筒水温均匀上升后,每次报时时,记录 显示温度。记下第10次时温度,同时按下“点火” 键,测量次数自动复零。以后每隔半分钟蜂鸣器 报时时记录一次,当测温次数达到31次后,按 “结束”键表示试验结束(如温度达到最大值后 记录的温度不满10次,需记录温度10次)。
固体废物处理与处置课程设计指导书
《固体废物处理与处置A课程设计》指导书学院、部环境科学与工程学院系、所环境工程授课教师课程名称固体废物处理与处置A课程设计课程学时 2周教材名称城市生活垃圾卫生填埋技术规范2011年 10月28日一、课程设计的目的通过课程设计,1)进一步培养学生综合运用所学“固体废物处理与处置”的理论知识、独立分析和解决工程实际问题的能力;2)在工程实施的基本训练中进一步消化和巩固固体废物处理与处置课程所学内容及相关知识;3)掌握调查研究、查阅文件、确定系统设计方案的方法;4)提高使用技术资料、认识及遵守国家工程标准、规范和规定、进行设计计算、绘制工程图、编写设计说明书的能力;5)培养学生理论联系实际、正确分析和解决问题的能力;6)初步具备对一般固体废物处理系统的设计能力,为毕业设计打下坚实的基础。
二、课程设计组织形式课程设计是学生按学校教学计划所规定的课程学习结束后的实践性教学环节,因此“固体废物的处理与处置A课程设计”安排在“固体废物的处理与处置A”课程讲授之后进行。
具体的形式是教师给学生下达课程设计任务书,在专门的课程设计教室让学生独立完成,教师指导答疑,检查学生的进度与完成情况。
本课程设计要求设计一个固体废物处理系统(城市垃圾收集线路设计、城市生活垃圾综合分选处理系统设计、有机垃圾产沼工艺的设计),50位学生分成10组,每组5人不等,在设计中做到工作各有重点,每一学生设计的内容不同但相互关联,通过同组分工协作,提高学生的组织、协调能力,并了解所涉及的固体废物处理与处置各个环节的具体内容,进一步丰富知识体系,提高整体设计能力,并且要求学生撰写出规范的设计说明书。
三、课程设计步骤设计布骤如下:1、由给定的任务书明确自己要做的工作,查阅相关的文献参考资料;2、分析确定固体废物处理系统的组成;3、对固体废物处理系统进行计算和设备选型计算;4、进行系统布置,完成图纸绘制;5、进行说明书编写。
分选系统的确定系统的物料衡算系统设备的计算选择绘制图纸四、课程设计要点“废物的处置与处理”课程设计的要点是:1、固体废物处理系统工艺流程的选择分析与确定;2、对处理系统内各种处理设备的计算选择和描述;3、处理后固体废物的出路分析;4、厂内辅助建筑物以及道路等的说明;5、固体废物处理系统的总图布置及其他说明成果的图纸;五、课程设计进度安排1)设计动员,布置任务,提出要求,答疑。
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固体废物处理与处置实验指导书————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《固体废物处理与处置》实验指导书实验一植物残渣的综合利用(木质陶瓷化)(4个学时)一实验目的以麦秸、稻草、木屑、甘蔗渣等为原料, 采用破碎、混合、浸渍、热压成型、烧结等工艺制备出木质陶瓷,制备出了各温度点下的木质陶瓷,对其密度、气孔率、强度、电阻率等性能进行测试,对其性能特征、形成机理及规律进行分析研究。
初步展示了原料配比、酚醛树脂浓度、温度等参数对整个制备过程及木质陶瓷性能的影响。
实验结果证明了通过该工艺用麦秸或甘蔗渣等制备木质陶瓷的可行性, 同时也表明粘结剂和烧结温度对木质陶瓷性能影响很大,实验为麦秸、甘蔗渣等植物残渣的利用开辟了新的途径。
为木质陶瓷的研究开辟了新的方向和空间。
通过实验,让学生掌握《固体废物处理与处置》课程中的收集、干燥、破碎、筛分、压实、浸渍、热处理等处理与处置工艺,熟悉基本过程,制备出试验样品,了解密度、气孔率、强度、电阻率等性能的测试原理与方法。
二实验原理木质陶瓷由日本青森工业试验场的冈部敏弘和斋藤幸司于1990年开发,是一种采用木材(或其它木质材料)在热固性树脂中浸渍后真空碳化而成的新型多孔质碳素材料,其中的木质材料烧结后生成软质无定形碳,树脂生成硬质玻璃。
木质陶瓷最初用天然木材制造,但由于原木及制品存在轴向、径向、切向上的不均匀性和各向异性、烧结尺寸精度低等问题,后多采用中质纤维板(MDF,一般气干比重0.7g/cm3左右,含水8%左右),这样,原料基本上只有板面与板厚方向的性质区别。
甲醛树脂在木制品中广泛应用, 木质陶瓷制备中常选用其中的酚醛树脂,这多出于它价格低廉、合成方便, 而且游离甲醛较少, 燃烧后只生成CO2和H2O,具有环境协调性。
浸渍时常采用低压超声波技术以提高浸渍率及其均匀性。
碳化过程中伴随有复杂的脱水、油蒸发、纤维素碳链切断、脱氢、交联和(碳)晶型转变等反应变化机理及控制利用是值得深入研究的。
一般来说,木材在400℃左右形成芳香族多环,而后缓慢分解为软质无定形碳,树脂500℃以上分解为石墨多环而后形成硬质玻璃碳。
玻璃碳以其硬质贝壳状断口而命名,其基本结构为层状碳围绕纳米级间隙混杂排列的三维微孔构造,既有碳素材料的耐热、耐腐蚀、高热导率、导电性, 也具有玻璃的高强度、高硬度、高杨氏模量、均质性和对气体的阻透性。
2000℃以上试样基本全部碳化。
激光加工因有高精度的突出优点而受到重视。
其中脉冲式CO2激光器对木质陶瓷断续加热,热应力较小, 能避免加工裂纹的出现,是有前景的木质陶瓷加工工具。
木质陶瓷的残碳率、硬度、强度、杨氏模量和断裂韧性都随含浸率或烧结温度的提高而增加。
现有木质陶瓷的断裂韧性很低, 约在0.15~0.3MPa•m1/2的范围,与冰相似, 但其断裂应变随浸渍率及烧结温度的降低而升高, 为1~10%左右, 远高于冰、水泥、SiC等脆性材料, 甚至也高于铝材。
木质陶瓷的摩擦系数几乎不随对磨材料的种类、粗糙度、润滑剂和滑动速率的影响, 一般稳定在0.1~0.15之间, 但随荷重的增加而有所下降,认为木质陶瓷结构多孔,润滑油难以形成明显油膜, 只主要起冷却作用,因此对各种耐热材料在各种对磨速率下都难以减低其摩擦系数,同时石墨的剪切强度不随表面、内部而变化,因此对磨材料的粗糙度也不影响摩擦系数,但由于荷重的增加将导致木质陶瓷表面间隙的减少, 从而多少体现出油膜的效果。
其磨损率可控制在7~10mm3/Nm的量级, 现已有木质陶瓷在制动装置和无心磨床上的应用研究。
随烧结温度升高,碳化程度的进展, 木质陶瓷从绝缘体过渡到导体,其导电率随电频增加而减少。
较高的导电性认为来自C-C结合的非极性电子的自由电子状态。
根据其电阻值随环境温度、湿度的上升而大致程线性下降的关系,可开发出新型温敏、湿敏元件,如测温、测湿计等等。
在复电导率中,代表能量损失的虚部较代表极化大小的实部为大,因此木质陶瓷可作电磁屏蔽材料。
同时由于木质陶瓷具有多孔结构,可散射、吸收电磁波而减弱反射波。
烧结温度超过700℃, 木质陶瓷便具有逐渐增强的电磁屏蔽性能,在1GHz内,从100~500MHz区间有最大电屏性能;而频率越高,磁屏性能越高,可达50dB左右。
800℃烧结的木材陶瓷的热容数值大于金属而与硅酸盐接近,并随烧结温度升高而降低。
木质陶瓷的远红外放射率和放射辉度与黑体相似,前者恒为80%,与波长无关,远高与一般金属,也与别的陶瓷材料有显著区别。
由于人体多靠远红外线获取热量, 因此,木质陶瓷极有发展成房暖材料的潜力。
木质陶瓷的最大特点与优点在于环境协调性。
其原料——木材是可循环利用的资源,是目前许多枯竭性资源的极具前景的代用品。
木质陶瓷的副产品为木醋酸,它是农业土壤改良剂和防虫防菌剂。
木质陶瓷使用后仍可做吸附剂,废弃时也可破碎做土壤改良剂,没有环境负担。
同样重要的是,它使碳得以大量固定(约172kg/m3),有利于温室效应的抑制。
虽然木质陶瓷最初的应用设想是基于其碳素导电和多孔结构的电磁屏蔽材料,但进一步的研究表明,它有着(更)广阔的应用前景:(1)轻量、比强度高,可作构造用材;(2)硬质、耐磨,可作摩擦材料;(3)结构多孔,可作各种滤过、吸收材料,以及其它材料的基体;(4)耐热、耐氧化、耐腐蚀,可应用于高温、腐蚀环境中;(5)导热,有良好的远红外发射功能,是大有前途的房暖材料;(6)经济性好,能大批量生产。
关于木质陶瓷的发展趋势,学界普遍以为最起码还应包括以下方面:对麦秸等植物残渣进行木质陶瓷化研究,重点研究植物残渣木质陶瓷化的工艺参数,为木质陶瓷研究开辟新的空间和方向。
进一步弄清木质陶瓷的结构,特别是微观结构与性能的关系,以便对木质陶瓷的制备、改性等提供理论支撑。
在已经取得的定性或半定量研究结果的基础上,继续进行相关研究,以期做到定量的弄清楚木质陶瓷的各种物理、化学变化机理,以指导应用开发究。
鉴于木质陶瓷的强度不高,研究提高木质陶瓷残碳率并进一步提高木质陶瓷强度,开展各种木质陶瓷复合材料研究,特别是环境协调性好的复合材料的研究,进一步开发出各种新型的生态环境材料。
一方面,性能优良的木质陶瓷在生成过程中使用原木未能真正体现木材陶瓷的生态协调性内涵,对原木的使用于环保也是不利的;另一方面,大量堆积起来的麦秸正成为越来越难以处理的废弃物。
其实,麦秸、稻草、木屑、甘蔗渣等秸秆的成分与原木相同,完全可以替代原木制备木材陶瓷,而且实现了麦秸等植物残渣的资源化。
二者有机结合,用麦秸制备木质陶瓷,避免了对原木的使用,实现了麦秸资源化,制备出性能优良的木质陶瓷,一举多得,真正实现经济效益、环境效应和社会效益的统一。
为此,实验以麦秸等为原料,用浸渍、热压等全新工艺制备出坯体,进而烧结出木质陶瓷,以避免对原木的使用,使木质陶瓷这种环境材料更具生态环境协调性内涵;在木质陶瓷的烧结过程中,拟采用改变升温模式、添加阻燃剂等方法提高木质陶瓷的残碳率,以进一步改善木质陶瓷的抗弯强度等性能;同时,为了提高木制陶瓷的物理性能,设计添加凹凸棒石粘土,实现碳-碳化物与氧化物的纳米复合,寻求提高木质陶瓷抗弯强度和碳化温度的途径,为木质陶瓷复合材料生产提供理论依据和新的实用途径。
三实验设备1、天平,烧杯、量筒、搅拌棒等系列。
2、电热鼓风干燥箱。
型号:HG101-2;最高温度:300度;控制温度:正负1度;加热功率:3.6KW;工作室尺寸:450x550x550mm3。
3、浸渍釜一台。
即浸渍罐,由钢板制成的圆桶,一头有开启的灌盖,罐容积有大有小。
4、微型植物粉碎机。
型号:FZ102,粉碎室内径:120mm,最大消耗功率:0.32kw,转速:1000r/min。
5、油压千斤顶,附自行设计之加热模具。
可同时加热加压加热。
6、管式电阻炉及其配套装置。
具体如下:(A)管式电阻炉:型号:SK-6-12;额定功率:6KW;额定温度:1200度;炉膛尺寸:(dxL)100x1000(mm3)。
(B)热电偶:WRP-120型铂铑—铂热电偶,分度号为LB—3,测温范围为0~1300度,L=650mm。
(C)可控硅温度控制器:型号为KSY-6D-16,控制功率6KW,输入电压220V,单相,控温范围0~1600度,控制精度<3度。
(D)工业氮气瓶以及工业氮气的一套洗涤及干燥装置。
7、高温管式真空炉一台。
型号:CVD(G)-09/40/1,炉管尺寸:ф80×1200,最高温度1600℃,极限真空度10Pa。
8、数显式液压万能实验机一台。
型号为WES-20,最大实验力20KN,精度为0.001KN。
四实验步骤将甘蔗渣分成2组,配料及其单位分别为:甘蔗渣,g ;酚醛树脂,m L;酒精,mL;固化剂,mL 。
第1组按甘蔗渣∶酚醛树脂∶酒精∶固化剂=100∶50∶50∶25的比例混合均匀,自然晾干后热压成100mm ×50mm ×5mm 的试样。
混合时加酒精的目的是为了稀释树脂,使得树脂与甘蔗渣充分浸润混合。
将第2组按甘蔗渣∶酚醛树脂∶酒精∶固化剂=100∶70∶30∶20的比例混合均匀后压制成试样,并与第1组所得试样的尺寸相同。
将热压成型的2组试样放入真空炉中,在氮气保护气氛中以5℃/min 的速度分别升温至300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃,并在每一温度保温4h后随炉冷却。
具体步骤如下:1、选料麦秸、稻草、木屑、甘蔗渣等植物残渣的主要化学成分与木材相同, 见表 1 所列, 完全可以代替原木制备木质陶瓷, 减少了对原木的使用, 实现了废物资源化。
甘蔗渣用植物粉碎机破碎。
实验所用秸秆 模 具 破碎 粘合预 热 搅拌混合刷脱模剂烘 干 装 模 热 压 性能表征:电导率、表观密度、强度、残碳率、密度、气孔率等木质陶瓷粘树脂为热固型酚醛树脂。
表1 甘蔗渣与部分木质材料主要成分原料名称多缩戊糖纤维素木质素灰分甘蔗渣25. 60~29.1048. 20~55.6018. 00~20.002.00~4. 00稻壳16.00~22.00 35.50~45.0021. 00~26.0011. 40~22.00棉杆20. 7641. 42 23. 16 9. 47 毛竹21. 12 45. 50 30. 67 1. 10 白杨19. 50 59. 00 20.600. 52 桦木24.9053. 50 22.50 1. 172、试样制备和烧结2.1破碎麦秸、甘蔗渣等植物残渣2.2破碎原料过筛2.3配制粘结剂2.4原料混合2.5浸渍2.6干燥原料2.7模具的设计2.8坯体预压2.9预处理模具2.10装模2.11合模及排气2.12坯体压制 2.13脱模 2.14坯体的检测 2.15 坯体的烧结将坯体置于管式电阻炉内,在氮气的保护氛围下,按设定的烧结规程进行烧结。