温度梯度对秸秆炭化物质产率及特性的影响
发布时间：2021-07-02 22:08
在300～700℃温度区间,玉米秸秆、水稻秸秆以每100℃为间隔,大豆秸秆以200℃为间隔,研究炭化热解,量化对比产物。结果表明,秸秆热解炭比表面积、总孔容积、pH和碱式官能团随温度升高而增加,孔径和酸式官能团随温度升高而降低;热解液随热解温度升高,酸度降低;热解气中氢气和甲烷含量随温度升高而增加。热解温度平均每升高100℃,热解炭产率平均减少9.31%,热解液产率平均增加4.55%,热解气产率平均增加4.35%。玉米秸秆热解炭、热解液和热解气产率拐点分别为600、611和666℃,水稻秸秆热解炭、热解液和热解气产率拐点分别为666、600和666℃。量化参数可为优化秸秆炭化工艺提供技术支持。
【文章来源】：东北农业大学学报. 2020,51(01)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
热解三态产率分布
电导率反映生物质炭导电能力，电导率越高，生物质炭导电性能越好。由图2可知，随温度增加，玉米PC电导率显著降低（P<0.05),pH显著升高（P<0.05），玉米秸秆300℃时电导率分别比500和700℃高30.60和70.70μs·cm-1。生物质炭pH是评价其土壤改良剂重要指标，玉米秸秆在700℃pH分别比300和500℃高2.86和1.77；水稻PC随温度增加，电导率和p H均显著升高（P<0.05），水稻PC 700℃时电导率分别比500和300℃高210.19和476.88μs·cm-1，水稻PC 700℃时pH分别比300和500℃高3.68和0.38；随温度增加，大豆PC电导率呈降低趋势，pH呈升高趋势，其中，500和700℃电导率和p H无明显差异，但显著区别于300℃（P<0.05）。300℃大豆PC电导率分别比500和700℃高228.24和227.33μs·cm-1，大豆秸秆700℃pH分别比300和500℃高2.23和0.03。2.2.2 生物质热解炭比表面积及孔径分布
由图3可知，随温度增加，水稻和大豆PC酸式官能团显著降低（P<0.05），水稻和大豆秸秆PC在300℃官能团含量最多，分别为0.62和0.73 mmol·g-1，玉米秸秆PC在500℃时出现最大值，与300和700℃有显著性差异（P<0.05），分别高0.24和0.41 mmol·g-1。随温度增加，玉米和水稻PC碱式官能团显著增加（P<0.05），玉米和水稻秸秆PC在700℃官能团含量最多，分别为0.42和0.81 mmol·g-1，大豆秸秆PC在500℃时呈最大值，与300和700℃有显著性差异（P<0.05），分别高0.66和0.09 mmol·g-1。2.3 生物质热解液理化性质对比
【参考文献】：
期刊论文
[1]热解工艺对木醋液制备及性质的影响[J]. 卢辛成,蒋剑春,孙康,孙云娟. 林产化学与工业. 2018(05)
[2]玉米芯炭质燃料的理化性能及热解过程分析[J]. 杨兴卫,杨茂立,安海,陈海生,张少朋,梁志松. 过程工程学报. 2018(04)
[3]生物炭对土壤重金属形态特征及迁移转化影响研究进展[J]. 马献发,李伟彤,孟庆峰,宋佳,李莎,周连仁,田志会. 东北农业大学学报. 2017(06)
[4]不同温度下木屑热解制备木醋液实验研究[J]. 吴巧美,张守玉,候宝鑫,郑红俊,邓文祥,刘大海,唐文蛟. 太阳能学报. 2016(06)
[5]几种生物质热解炭基本理化性质比较[J]. 王宏燕,王晓晨,张瑜洁,代琳,许毛毛,丁弈君. 东北农业大学学报. 2016(05)
[6]生物质热解制备木醋液及其性质研究[J]. 侯宝鑫,张守玉,吴巧美,茆青,姚云隆,涂圣康,金涛,赵孟浩. 燃料化学学报. 2015(12)
[7]温度对竹屑热解多联产产物特性的影响[J]. 陈伟,杨海平,刘标,李开志,陈应泉,李顺,陈旭,陈汉平. 农业工程学报. 2014(22)
[8]农用生物炭研究进展与前景[J]. 陈温福,张伟明,孟军. 中国农业科学. 2013(16)
[9]苦杏壳木醋液抑菌活性和化学成分分析[J]. 毛巧芝,赵忠,马希汉,李科友. 农业机械学报. 2010(02)
本文编号：3261316
【文章来源】：东北农业大学学报. 2020,51(01)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
热解三态产率分布
电导率反映生物质炭导电能力，电导率越高，生物质炭导电性能越好。由图2可知，随温度增加，玉米PC电导率显著降低（P<0.05),pH显著升高（P<0.05），玉米秸秆300℃时电导率分别比500和700℃高30.60和70.70μs·cm-1。生物质炭pH是评价其土壤改良剂重要指标，玉米秸秆在700℃pH分别比300和500℃高2.86和1.77；水稻PC随温度增加，电导率和p H均显著升高（P<0.05），水稻PC 700℃时电导率分别比500和300℃高210.19和476.88μs·cm-1，水稻PC 700℃时pH分别比300和500℃高3.68和0.38；随温度增加，大豆PC电导率呈降低趋势，pH呈升高趋势，其中，500和700℃电导率和p H无明显差异，但显著区别于300℃（P<0.05）。300℃大豆PC电导率分别比500和700℃高228.24和227.33μs·cm-1，大豆秸秆700℃pH分别比300和500℃高2.23和0.03。2.2.2 生物质热解炭比表面积及孔径分布
由图3可知，随温度增加，水稻和大豆PC酸式官能团显著降低（P<0.05），水稻和大豆秸秆PC在300℃官能团含量最多，分别为0.62和0.73 mmol·g-1，玉米秸秆PC在500℃时出现最大值，与300和700℃有显著性差异（P<0.05），分别高0.24和0.41 mmol·g-1。随温度增加，玉米和水稻PC碱式官能团显著增加（P<0.05），玉米和水稻秸秆PC在700℃官能团含量最多，分别为0.42和0.81 mmol·g-1，大豆秸秆PC在500℃时呈最大值，与300和700℃有显著性差异（P<0.05），分别高0.66和0.09 mmol·g-1。2.3 生物质热解液理化性质对比
【参考文献】：
期刊论文
[1]热解工艺对木醋液制备及性质的影响[J]. 卢辛成,蒋剑春,孙康,孙云娟. 林产化学与工业. 2018(05)
[2]玉米芯炭质燃料的理化性能及热解过程分析[J]. 杨兴卫,杨茂立,安海,陈海生,张少朋,梁志松. 过程工程学报. 2018(04)
[3]生物炭对土壤重金属形态特征及迁移转化影响研究进展[J]. 马献发,李伟彤,孟庆峰,宋佳,李莎,周连仁,田志会. 东北农业大学学报. 2017(06)
[4]不同温度下木屑热解制备木醋液实验研究[J]. 吴巧美,张守玉,候宝鑫,郑红俊,邓文祥,刘大海,唐文蛟. 太阳能学报. 2016(06)
[5]几种生物质热解炭基本理化性质比较[J]. 王宏燕,王晓晨,张瑜洁,代琳,许毛毛,丁弈君. 东北农业大学学报. 2016(05)
[6]生物质热解制备木醋液及其性质研究[J]. 侯宝鑫,张守玉,吴巧美,茆青,姚云隆,涂圣康,金涛,赵孟浩. 燃料化学学报. 2015(12)
[7]温度对竹屑热解多联产产物特性的影响[J]. 陈伟,杨海平,刘标,李开志,陈应泉,李顺,陈旭,陈汉平. 农业工程学报. 2014(22)
[8]农用生物炭研究进展与前景[J]. 陈温福,张伟明,孟军. 中国农业科学. 2013(16)
[9]苦杏壳木醋液抑菌活性和化学成分分析[J]. 毛巧芝,赵忠,马希汉,李科友. 农业机械学报. 2010(02)
本文编号：3261316
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