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我校青年教师王霞研究“农业废弃物”循环再利用技术取得阶段性成果
日期:2015-10-08 00:00:00  发布人:校园专访  浏览量:141426
    农业废弃物,如:稻草、麦秆、甘蔗渣等,是纤维素的丰富来源,其纤维形态、物理状态、组成成分等均与精制棉纤维相似,完全具备生产药用微晶纤维素及其衍生物的条件,具有较大的市场潜力和政策支持。我国是一个农业大国,植物秸秆资源十分丰富,并呈逐年递增趋势,每年都有大量稻草、甘蔗渣、以及竹屑、木屑等农作物废弃物被丢弃或直接焚烧。我省又是一个农业、林业和竹业大省,在工农业生产过程中产生了大量的秸秆及竹屑、木屑等废弃物。与发达国家相比,我国对秸秆等废弃物的综合利用还存在水平粗放、利用范围狭隘、利用效率低下等问题,尚未开展有效的综合利用。因此展开对稻草、稻壳等废弃物的综合利用研究,最大限度挖掘其有益成分并进行工业化生产探究,符合当前国家发展清洁能源的战略要求,符合我省工业强省的战略规划。 
    自2012年开始,我校材料与化学工程学院教师王霞的课题组在前期研究的基础上针对生物质资源的开发与综合利用展开了研究。该课题组以稻草及其废弃物为原料,结合微波这一新型的加热方式,主要攻克了三项技术难题,获得了一系列相关成果,为后期工业化生产奠定了基础:一是解决了传统模式下高耗能问题。本相关技术采用微波反应代替传统加热方式,热能利用效率提高50%以上。二是有效加快了反应速率。由于微波所特有的作用机制,其反应基于分子层面进行,与传统加热促使的化学反应相比,速率提高2—5倍。三是大大提高了产品质量。采用微波辅助工艺,使得所得产品“活性炭”“微晶纤维素”“白炭黑”的质量大大提高,其中“微晶纤维素”实验小试中所得产品的聚合度为250左右,超过药用辅料级微晶纤维素的品质要求;所得“白炭黑”的生产效率较传统方式提高5倍,且其DBP吸油值达到3.6,超过工业白炭黑最高要求,达到超细白炭黑的标准;产品“活性炭”的反应效率是传统活性炭生产效率的10倍以上,其品质——碘吸附值超过1000,达到食品级活性炭标准。
    除此以外,为满足后期工业化生产的要求,该课题组还对相关反应设备进行了设计,并申请了相关的技术保护。共申报相关专利6项,其中发明专利2项(已公开实审),实用新型4项(已授权3项)。
    在后期的研究中,该课题组将继续致力于农业废弃物的绿色高效循环再利用,并逐步实现工业化生产,为铜仁地方经济的发展做出贡献。
(科研处/供稿 宣传部 谭钰/编 叶丹/审)
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稻壳类废弃物综合利用示意图
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序号 专利类别 专利名称 申请号 受理日期/授权日期 备注
1 发明专利 一种稻草秸秆的预处理方法 201410159828.1 2014-4-22 公开实审
2 发明专利 一种微波辅助稻壳灰制备白炭黑的新方法 201410716518.5 2014-12-4 公开实审
3 实用新型 一种白炭黑超声波雾化微波干燥设备 201420687765.2 2015-04-30 授权
4 实用新型 一种水玻璃制备白炭黑设备 201520046339.5 2015-05-06 授权
5 实用新型 一种超声波微波辅助水玻璃制备白炭黑的反应釜 201520426089.8 2015-06-19 受理
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