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生物质热解炭化技术


生物质原料在无氧或缺氧或是存在惰性气体作为保护气的条件下进行高温热解,最后生成生物质炭。这些生物质原 料主要包括农作物秸秆、树枝、城镇生物质废弃物等。


在生物质热解炭化的过程中,一般是采用封闭式的裂解炉,因此除了能够生成富碳的生物质炭和可燃气实现资源化利用以外,还能够实现废弃物的无害化,因此,从环保的角度讲,生物质炭化工艺是一种理想的生物质能源资源化利用技术。 生物质热解炭化其主要优点是能源转化的效率高、能源消耗量少。生物质热解后的主要产物是固体的生物质炭,液 体产物主要是焦油,气体产物一般是二氧化碳、一氧化碳和水等。


在生物质的热解炭化过程中,其主要影响因素是生 物质原料的种类、热解设备的选型、热解的温度、升温的速度以及保护气的构成等。不同的热解条件下,对产生的生物质炭的性能会有较大的影响,其影响到的生物质炭的主要性能包括,固定碳含量、孔隙结构及官能团特性等。


目前 ,生物质热解炭化的研究较多,技术工业化的主要问题是如何选择合适的热解设备、确定热解的工艺参数,使得产生的生物质炭能量密度较高、形状规则、含湿率低,提高生物质炭资源化产品的附加值。


近年来出现大量利用生物质废弃物制备生物质炭的研究,例如,以大叶合欢种子荚为原料制各了微孔活性碳;以稻壳灰为原料制各了活性炭;以杏仁壳、椰子壳和核桃壳等制备了多孔碳材料,以活化木屑制备了介孔碳材料。


此外,还有利用鸡粪等用于生物质炭的制备研究,相对而言,采用木质纤维素类生物质制备生物质炭较容易实现,且制得的生物质炭吸附性能较好。因此,为了制备高效能的生物质炭,需针对不同的原料开发不同的生物质炭制备工艺。

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