基本信息
- 项目名称：
- 糖滤泥等工业废弃物为原料制作保温材料
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该项目设计的内容是以污泥、糖滤泥和粉煤灰为主要原料研制绿色环保闭孔保温材料。污泥是污水处理厂产生的废弃物，糖滤泥是制糖过程中排出的一种废弃物。我国对于滤泥的处理，大部分仍然是以堆放或者填海为主，严重地污染了生态环境。随着世界各国工业生产的发展、城市人口的增加，必然产生大量的污泥，同时各国糖厂规模的不断扩大，产生的糖泥也日益增多。因此，如何充分利用污泥和糖滤泥已经成为国内外很多研究的课题。
- 详细介绍：
- 近年来，随着人们环境保护意识的增强，固体废弃物资源化已成为瞩目焦点。对于保温砖制造业来讲，如何降低成本、实现绿色生产是其一直研究的重点。 以固体废弃物为研究对象，对污泥、糖滤泥、粉煤灰等进行成分分析和研究。在参考已有的多孔陶瓷配方基础上，通过对加入不同百分含量的污泥、糖滤泥、粉煤灰、粘土、玻璃粉原料所设计的多孔陶瓷配方进行研究；通过成型、高温烧结，制得多孔保温砖，并测量了多孔砖的各种性能，通过成型、高温烧结，制得多孔（闭孔）材料，并测量了多孔陶瓷制品的各性能，优化后的方案为：Ⅰ. 配方：污泥10%，粉煤灰25%，粘土30%，玻璃粉10%，糖滤泥25%；Ⅱ. 烧成制度：首先，以每分钟2°C的升温速率升温至200°C，然后，每分钟4°C升温至800°C，最后以每分钟2°C升温至1050°C，制品随炉自然冷却。所得多孔陶瓷材料其孔隙率高达39.24%，吸水率为31.33%，机械强度为8 MPa，导热系数为扫描电镜观测到制品的气孔较多，且有很多形状不规则的大孔，内部有封闭的孔。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的和基本思想:以糖滤泥等工业废弃物来制备保温材料，具备新型保温材料生产成本低的优点，有利于保护生态环境，具有很高的经济和社会效益。 创新点:以糖滤泥为成孔剂制备多孔材料，废玻璃为助熔剂，利于闭孔形成。 技术关键:优化和确定产品配方、干燥制度和烧成制度是关键。 主要技术指标:导热系数≤0.048W/(m.k)，抗压强度3～6.5Mpa等满足国家标准“GB/T17431.1一1998”技术指标。
科学性、先进性
- 作品的科学性先进性:1．原料：以污泥、糖滤泥、粉煤灰和废玻璃等为原料制作保温材料。2. 成孔剂：以糖滤泥为成孔剂，主要成分为CaCO3，温度达到850℃时分解为CO2。3.废玻璃为助熔剂，保证闭孔网络的形成。 技术分析说明:1．以糖滤泥为成孔剂，粘土为粘结剂，废玻璃为助熔剂，可制备出高气孔率，导热系数小的保温材料。2．通过优化和控制配方、烧成温度、保温时间可控制样品的抗压强度和导热系数等性能，确定产品生产的各种工艺制度和参数,从而制备出符合国家标准的保温材料。 参考文献: 1.碳酸法制糖滤泥的回收利用问题.甘蔗.1996,3（2）. 2.固体废弃物在建筑外墙外保温中的利用.建设科技,2007（6）.
获奖情况及鉴定结果
- 我们的研究成果参加了“印信通低碳环保（辽宁赛区）创意大赛”在众多作品中脱颖而出，获得了纪念奖。在提倡低碳环保可持续发展的今天，保温材料有非常广阔的前景。
作品所处阶段
- 目前，该作品还处于实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 该作品以实物、产品的方式进行展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品根据不同客户使用需要，可以烧成需要的形状。 产品优势体现在经济效益和实用价值方面。首先生产成本低，产品采用廉价工业废料，有效利用了工业固体废弃物，有利于保护生态环境，减少原料的浪费。能够有效提高工厂的经济效益。其次适用范围广，适于工厂大型生产。新型保温板目前市场价格平均在30元／m²浮动，即每平方保温板毛利13元，因此，市场前景非常可观。同时本作品可制成其他形状，灵活性较高。
同类课题研究水平概述
- 国内外研究概况、水平及发展趋势： 我国绝热保温材料的生产企业目前已有上千个，产品有十几大类、上百个品种，适应温度范围从-196℃到1000℃，技术、装备水平也有了提高。目前使用的绝热保温材料主要包括以下几种。 (1) 矿物棉 (2) 聚苯乙烯泡沫塑料板 (3) 发泡水泥 (4) 新型膨胀珍珠岩外墙外保温系统 (5) 聚苯颗粒保温料浆 通过上面可以看出：传统的有机保温材料，发泡聚苯乙烯（EPS、XPS）、发泡聚氨酯（PU）等与无机保温材料相比较，具有容重轻，导热系数小，吸水率低等优点。尤其是模塑发泡聚苯乙烯（EPS）板，在建筑节能中应用有较好的技术经经济优势，所以发展迅猛，在建筑保温市场的占有率可能在80%左右。其实，发泡聚苯乙烯（EPS）板等有机保温材料也和其它事物一样具有两面性，它具有优点，也同时会存在缺点，比如，它的耐高温性能及防火性能等就远不及无机保温材料。因为现代建筑不仅要求要有良好的保温性能，还对防火、安全、耐久等多方面有要求。在建筑中使用的发泡聚苯乙烯（EPS、XPS）板、发泡聚氨酯（PU）等有机保温材料多属于可燃材料，若在建筑上使用不当，将会带来严重的火灾隐患。从央视新配楼大火，上海静安区教师公寓大火 ，沈阳皇朝万鑫大厦大火之后，天津，陕西，浙江相继控制可燃性保温材料。由此看来具有防火安全效果的无机保温材料即将成为发展之需。 从上个世纪的六十年代到九十年代的三十年中，辽宁的无机保温材料的生产企业、生产能力、总产量，虽然在不断增多，甚至是翻番增产，但绝大多数都属于重复建厂，在生产上没有及时淘汰落后的生产设备和生产工艺，在产品上没有多少创新和优化升级，未形成规模化和集约化生产，生产能耗高，能源浪费严重，企业效益差。 因此如何降低企业生产成本，简化生产工艺，提高效益，实现废物利用与节能环保防火的良好结合。生产出性能良好的无机保温材料成为保温材料行业积极探索的研究课题。
