节能减排-稻壳的利用 .pdf

安徽理工大学大学生节能减排社

会实践与科技竞赛

作品名称：以稻壳为原料制备白炭黑材料

学院名称:材料科学与工程学院

团队名称：开源团队

指导教师：刘银副教授

2013年安徽理工大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛

目录

摘要2

一、稻壳3

1.1稻壳产量概况3

1.2稻壳简介3

1.2.1稻壳的主要组成3

1.2.2稻壳的特性3

1.3稻壳的现状与用途4

1.3.1稻壳的现状简析4

1.3.2稻壳的用途4

二、以稻壳为原料制备白炭黑6

2.1白炭黑的名称及种类6

2.2白炭黑的性质6

2.3目前制备白炭黑的主要方法7

2.3.1传统方法7

2.3.2新方法7

2.4利用稻壳制备白炭黑8

2.4.1实验步骤8

2.4.2实验结果图10

2.4.3白炭黑用途11

三、结论12

参考文献13

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2013年安徽理工大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛

以稻壳为原料制备白炭黑的研究

摘要

我国稻壳资源相当丰富（4500万吨/年），但利用率很低，大部分作为废物丢弃或作

为低级燃料用，造成了环境污染。实现稻壳资源化利用，增加其附加值，变废为宝，对

促进稻壳资源循环高效利用具有重要的现实意义。因此本作品对稻壳的成分和利用现状

进行了详细地调研和分析，进行了以稻壳为原料制备白炭黑的研究。稻壳最主要的特点

是硅含量高，稻壳灰的质量约是稻壳质量的20%，稻壳灰主要成分是二氧化硅

（87%-97%），本作品总体思路是通过对稻壳的酸化以及热处理，提高稻壳内的二氧化

硅的含量，初步得到较纯的二氧化硅即白炭黑。此工艺较为简单、能耗低、生产成本相

对较低，一定程度解决了稻壳利用率低的问题，减少对环境的污染，还能够廉价地合成

纯度相对较高的白炭黑，克服了传统方法以石英砂和纯碱为原料制备白炭黑能耗大，成

本高的缺点。此外本作品还探索使用微波烧结工艺，以及改变实验温度等其他条件，观

察生成的白炭黑的组成和结构的不同。

我国可再生能源越来越受到重视和政策扶持，以稻壳制备白炭黑拓宽了稻壳的使用

范围，具有非常可观的前景。此外，稻壳的利用减少了农林生产废物的直接燃烧，对提

高农民收入，改善农村环境，建设社会主义新农村都具有积极意义。

关键字：稻壳循环利用白炭黑材料

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2013年安徽理工大学大学生节能减排社会实践与科技竞赛

一、稻壳

1.1稻壳产量概况

中国是世界上最大的稻谷生产国，目前大米年产量已逾1.8亿吨，约占全球产量的

1/3。据农业部的统计，2005年中国稻谷产量18059万吨，稻壳通常占稻谷的20％，

照此计算，稻壳3600多万吨，稻壳资源十分丰富。然而，稻壳表面坚硬，硅含量高，

不易被细菌分解，且堆积密度小，绝大多数的稻谷加工企业尚没有一个合理有效利用稻

壳的方法,近10多年来，随着稻谷产量增加、农村能源结构改善和各类替代原料应用，

加上稻壳分布零散、体积大、收集运输成本高，以及综合利用经济性差、产业化程度低

等原因，出现了地区性、季节性、结构性过剩，导致大量的稻壳被当作农业废物丢弃或

被焚烧，造成大气环境污染，严重威胁着人民的身体健康和生活质量，稻壳的开发利用

意义重大。

表1中国2004-2008年稻谷产量情况

单位：万公顷、万吨

年份20042005