低温热解玉米秸秆制备生物炭的存储性能研究

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20212577

浙江农业科学 ›› 2022, Vol. 63 ›› Issue (2): 387-390.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20212577

低温热解玉米秸秆制备生物炭的存储性能研究

郭丹丹¹(), 张利亚¹^,², 王留成³

1.河南博顿生物科技有限公司,河南郑州 450001
2.安阳市博顿生物能源开发公司,河南安阳 455000
3.郑州大学化工学院,河南郑州 450001

收稿日期:2021-11-29 出版日期:2022-02-11 发布日期:2022-02-22
作者简介:郭丹丹(1990—),女,河南郑州人,硕士,主要从事生物质综合利用研究工作,E-mail: 18737137850@163.com。

Received:2021-11-29 Online:2022-02-11 Published:2022-02-22

摘要/Abstract

摘要：

针对玉米秸秆高含水量、易吸水影响燃料燃烧及存储性能等问题,采用低温连续热解玉米秸秆工艺制备220、240、250和270 ℃的生物炭,并对接触角、疏水性能和抗真菌腐蚀性能进行了表征,结果表明,低温炭化工艺能减少亲水性含氧基团,降低其含水率和吸水性能;生物炭的疏水性能随着炭化温度的升高而增强;240和270 ℃的生物炭表现出较好的抗微生物霉变性能。

关键词: 生物质存储, 疏水性, 接触角, 霉变性能

中图分类号:

TQ35

郭丹丹, 张利亚, 王留成. 低温热解玉米秸秆制备生物炭的存储性能研究[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(2): 387-390.

图/表 5

参考文献 20

[1]	李军, 马保良, 李玉忠, 等. 生物质发电厂降低燃料采购成本和厂内存储费用的措施方法[J]. 科技经济市场, 2020, 36(5):109-111.
[2]	张润锴. 生物质秸秆收储运与成型燃料生产及供热运营模式研究[D]. 郑州: 河南农业大学, 2019.
[3]	刘家利, 王志超, 邓凤娇, 等. 大型煤粉电站锅炉直接掺烧生物质研究进展[J]. 洁净煤技术, 2019, 25(5):17-23.
[4]	巴特德力格, 张嘉烨, 王永兵, 等. 生物质富氧燃烧模式下KCl熔盐腐蚀特性研究[J]. 洁净煤技术, 2021, 27(3):204-210.
[5]	张印生. 玉米秸秆全量直接还田技术[J]. 现代化农业, 2020, 42(7):70-71.
[6]	宋佳, 曾希柏, 王亚男, 等. 秸秆还田的效果、问题与对策[J]. 生态学杂志, 2020, 39(5):1715-1722.
[7]	刘微, 张晓翔, 彭辉, 等. 秸秆还田对玉米田病虫害影响的研究[J]. 农业科技通讯, 2019, 50(10):198-199,203.
[8]	SUN T, MIAO J B, SALEEM M, et al. Bacterial compatibility and immobilization with biochar improved tebuconazole degradation, soil microbiome composition and functioning[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020, 398:122941. DOI URL
[9]	HOU P F, FENG Y F, WANG N, et al. Win-win: Application of sawdust-derived hydrochar in low fertility soil improves rice yield and reduces greenhouse gas emissions from agricultural ecosystems[J]. Science of the Total Environment, 2020, 748:142457. DOI URL
[10]	周胜, 张鲜鲜, 王从, 等. 水分和秸秆管理减排稻田温室气体研究与展望[J]. 农业环境科学学报, 2020, 39(4):852-862.
[11]	程功, 刘廷玺, 李东方, 等. 生物炭和秸秆还田对干旱区玉米农田土壤温室气体通量的影响[J]. 中国生态农业学报(中英文), 2019, 27(7):1004-1014.
[12]	WEBER K, QUICKER P. Properties of biochar[J]. Fuel, 2018, 217:240-261. DOI URL
[13]	LI Y F, HU S D, CHEN J H, et al. Effects of biochar application in forest ecosystems on soil properties and greenhouse gas emissions: a review[J]. Journal of Soils and Sediments, 2018, 18(2):546-563. DOI URL
[14]	刘大贵, 李伊光, 王孟晴, 等. 玉米秸秆低温热解制备生物质炭的特性研究[J]. 电网与清洁能源, 2017, 33(7):105-109.
[15]	GRAY M, JOHNSON M G, DRAGILA M I, et al. Water uptake in biochars: the roles of porosity and hydrophobicity[J]. Biomass and Bioenergy, 2014, 61:196-205. DOI URL
[16]	DAS O, SARMAH A K. The love-hate relationship of pyrolysis biochar and water: a perspective[J]. Science of the Total Environment, 2015, 512/513:682-685. DOI URL
[17]	叶扬天. 生物质烘焙特性及动力学研究[D]. 南京: 南京师范大学, 2019.
[18]	韦思业, 宋建中, 彭平安, 等. 不同温度制备生物炭的热解产物特征[J]. 地球化学, 2019, 48(5):511-520.
[19]	徐亮, 王豹祥, 汪健, 等. 不同热解温度制备的水稻秸秆生物炭理化特性分析[J]. 土壤通报, 2020, 51(1):136-143.
[20]	曾亮, 吴敏, 吴国娟. 不同制备温度的水稻生物炭电子交换能力研究[J]. 中国环境科学, 2019, 39(10):4329-4336.

炭化温度/℃	θ/(°)
无炭化	61.3
220	110.3
240	112.7
250	123.3
270	136.1

炭化温度/℃	θ/(°)
无炭化	61.3
220	110.3
240	112.7
250	123.3
270	136.1

温度/ ℃	湿度/ %	原料含量/%	饱和吸水量/%
温度/ ℃	湿度/ %	原料含量/%	220 ℃	240 ℃	250 ℃	270 ℃
10	50	7.32	5.12	4.79	4.62	4.49
10	70	10.51	7.38	6.69	6.51	6.18
10	90	18.64	13.80	12.31	12.03	11.19
20	50	5.77	4.12	3.93	3.82	3.73
20	70	9.37	6.82	6.04	5.98	5.52
20	90	8.57	7.25	5.75	4.30	3.99
30	50	5.07	3.42	3.41	3.41	3.20
30	70	9.36	6.53	5.90	5.82	5.51
30	90	8.08	7.38	5.57	4.46	4.38
40	50	4.47	3.15	3.07	2.98	1.74
40	70	8.50	6.15	5.58	5.35	5.17
40	90	8.95	8.93	7.19	6.94	6.92

温度/ ℃	湿度/ %	原料含量/%	饱和吸水量/%
温度/ ℃	湿度/ %	原料含量/%	220 ℃	240 ℃	250 ℃	270 ℃
10	50	7.32	5.12	4.79	4.62	4.49
10	70	10.51	7.38	6.69	6.51	6.18
10	90	18.64	13.80	12.31	12.03	11.19
20	50	5.77	4.12	3.93	3.82	3.73
20	70	9.37	6.82	6.04	5.98	5.52
20	90	8.57	7.25	5.75	4.30	3.99
30	50	5.07	3.42	3.41	3.41	3.20
30	70	9.36	6.53	5.90	5.82	5.51
30	90	8.08	7.38	5.57	4.46	4.38
40	50	4.47	3.15	3.07	2.98	1.74
40	70	8.50	6.15	5.58	5.35	5.17
40	90	8.95	8.93	7.19	6.94	6.92

低温热解玉米秸秆制备生物炭的存储性能研究

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 20

相关文章 1

编辑推荐

Metrics

本文评价