双氧水对水稻秸秆中氮和硫的脱除效果.docVIP

双氧水对水稻秸秆中氮和硫的脱除效果 　　摘要：利用双氧水（H2O2）对水稻秸秆中的氮、硫进行脱除，重点考察了H2O2用量以及温度对脱除效果的影响。结果表明，H2O2用于脱除水稻秸秆中的氮、硫效果良好，同时对秸秆的主体结构影响较小，其脱除氮、硫的最佳条件为H2O2体积分数3.0%、温度50 ℃。 　　关键词：水稻秸秆；双氧水；氮；硫；脱除效果 　　中图分类号：X71 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0851-03 　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.014 　　Effects of Hydrogen Peroxide on Denitrification and Desulphurization of Rice Straw 　　GONG Gui-zhen， ZHANG Da-qing 　　（School of Chemical Engineering， Xuzhou Institute of Technology， Xuzhou 221111， Jiangsu， China） 　　Abstract： The effects of H2O2 dosage and temperature on denitrification and desulphurization of rice straw with hydrogen peroxide（H2O2） were studied. The results showed that the effects of hydrogen peroxide on denitrification and desulphurization of rice straw were good， but on the main structure of straw was little. The optimum condition of denitrification and desulphurization in rice straw with H2O2 was that H2O2 volume fraction was 3.0%， and temperature was 50 ℃. 　　Key words： rice straw； hydrogen peroxide； nitrogen； sulfur； removal effects 　　中国是一个农业大国，每年都会产生大量的农作物废料――秸秆。但目前作为资源利用的还不到其总量的1%，且利用方式还很落后，其主要是通过直接燃烧来获取能量，或收获季节就地焚??[1]。这种方式不仅效率低下，浪费资源，还造成了严重的环境污染[2]。近些年来中国对秸秆的利用呈现多元化的发展趋势[3-6]。例如，将秸秆转化为生物饲料[7]，秸秆气化[8，9]，秸秆用于发电[10]，秸秆生物反应堆技术应用在大棚蔬菜[11]等。秸秆的种类虽多种多样，但其组成大多为纤维素、半纤维素和木质素[12]，主要元素是碳、氢、氧，同时还含有少量的氮、硫、钠、钾、钙等其他元素。在秸秆利用过程中，氮、硫是产生污染的主要元素，如何有效脱除氮、硫是实现秸秆洁净利用的主要途径。因H2O2便宜易得，且反应副产物为水，符合绿色环保化工，具有良好的工业应用价值，因此，本研究利用双氧水（H2O2）氧化脱除水稻秸秆的氮、硫，并考察了H2O2用量、温度对脱除氮、硫效果的影响。 　　1 材料与方法 　　1.1 仪器设备、试剂和原料 　　所用主要仪器设备有瑞士Buchi公司生产的R-134型旋转蒸发仪、美国Nicolet Magna公司生产的IR-560型傅立叶转换红外光谱仪（FTIR）。 　　选用江苏省徐州市的水稻秸秆。将水稻秸秆用去离子水清洗后自然风干，剪成2～3 cm的小段后用多功能粉碎机粉碎，过178 μm筛，真空干燥后置于干燥器中备用。所用试剂双氧水、石油醚、乙酸乙酯及氢氧化钠等均为市售分析纯试剂。 　　1.2 方法 　　称取4 g水稻秸秆试样置于250 mL具有磨口的三口烧瓶中，加入一定体积分数（1.5%、3.0%、6.0%）的H2O2溶液和2%的氢氧化钠溶液，固液比 1∶12，待试样充分润湿后，置于恒温水浴锅中，在设定温度下加热，搅拌3 h后取出，过滤分离固体与溶液，将固体残渣置于真空干燥箱中于60 ℃下干燥至恒重。滤液调节pH为3～4，过滤，除去不溶物。滤液依次用石油醚（PE）和乙酸乙酯（EA）进行萃取，所得有机相用旋转蒸发仪除去有机溶剂，即得石油醚萃取物和乙酸乙酯萃取物。 　　1.3 分析方法 　　所得固体残渣和石油醚萃取物及乙酸乙酯萃取物分别用傅立叶转换红外光谱分析，采用KBr压片，在4