利用玉米秸秆生产生物炭的工艺流程
农业废弃物制备生物炭方法及应用现状
农业废弃物制备生物炭方法及应用现状尤心雨1李正昊1姜华1*傅留义2（1齐鲁工业大学（山东省科学院），山东济南250353；2山东爱福地生物科技有限公司，山东济宁272000）摘要农业废弃物是指在农产品生产、再生产过程中，由于资源的投入和产出的差异，导致资源利用中物质和能源的流失。
农业废弃物产量日益增多，如果得不到合理利用，会对环境造成污染。
利用农业废弃物制备生物炭是一种有效的资源化利用方式，已成为国内外研究热点。
本文介绍了生物炭的概念和性质，总结了农业废弃物制备生物炭的4种方法（干热解炭化法、水热炭化法、气化热解法、微波热解法）及其优缺点，并对生物炭在土壤改良、环境修复和气候变化中的应用进行了分析，以期为生物炭在农业领域的应用开发提供依据。
关键词农业废弃物；生物炭；制备方法；应用现状中图分类号X712文献标识码A文章编号1007-5739（2024）03-0107-07DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2024.03.025开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Preparation Methods and Application Status of Biochar from Agricultural WasteYOU Xinyu1LI Zhenghao1JIANG Hua1*FU Liuyi2(1Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences),Jinan Shandong250353;2Shandong Aifudi Biological Co.,Ltd.,Jining Shandong272000)Abstract Agricultural waste refers to the loss of material and energy in resource utilization due to differences in resource input and output during the production and reproduction of agricultural products.The production of agricultural waste is increasing day by day,and if not properly utilized,it will cause pollution to the environment.The preparation of biochar from agricultural waste is an effective way of resource utilization and has become a hot research topic both at home and abroad.This paper introduced the concept and properties of biochar,summarized four preparation methods of biochar from agricultural waste(dry thermal decomposition carbonization method,hydrothermal carbonization method, gasification pyrolysis method,microwave pyrolysis method)and their advantages and disadvantages,and analyzed the application of biochar in soil improvement,environmental remediation,and climate change,in order to provide a basis for the application and development of biochar in the agricultural field.Keywords agricultural waste;biochar;preparation method;application status农业不仅关系到人民日常生活，也关系到国民经济发展和物资建设。
玉米秸秆生物炭制备及结构特性分析
玉米秸秆生物炭制备及结构特性分析作者：许冬倩来源：《广西植物》2018年第09期摘要：为了高效、经济、环保地解决华北平原地区玉米秸秆处置问题并寻求有效途径，该研究以玉米秸秆为原料，采用限氧裂解法在不同温度（200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃）下制备生物炭，并对生物炭的热解动力学、结构形貌、元素组成、比表面积、孔径分布、官能团等理化特征进行了分析表征。
结果表明：不同裂解温度制备的生物炭具有不同的差热曲线，其官能团的组成也存在差异，这表明了样品中不同生物质的热解反应过程。
随着热解温度的升高，生物炭产率、氢和氧含量下降，同时H/C和（O+N）/C比值也降低，而碳和氮含量却升高，说明生物炭芳香性增强，亲水性和极性减弱，性质趋于稳定。
生物炭热重曲线和差热曲线分为三个过程，热解温度高时失重比例低，曲线趋向平缓。
生物炭的比表面积、微孔比表面积、中孔体积和微孔体积随着热解温度的升高而增大，但最可几孔径却减小，吸附能力增强。
综上所述，400 ℃的温度制备生物炭，其产率相对较高、结构最稳定、吸附性能最佳，有助于最大程序的利用农业废弃物资源、降低耗能，提高农产品附加值。
关键词：玉米秸秆，生物炭，限氧裂解，结构中图分类号： Q946， S38 文献标识码： A 文章编号： 1000-3142（2018）09-1125-11Abstract： Biochar is rich in carbon， which can reduce carbon emissions greatly by carbon sequestration， and play a significant role in controlling the diffusion of pollutants and promoting plant growth. Biochar， as a by-product of a variety of agricultural waste， such as corn stove， can increase the added value of agricultural products and increase agricultural income. To resolve the problem of the processing and utilization of corn stalk in North China in a high efficient， economic and environment-friendly way， in this study， a series of biochars were made from corn stove under different temperatures （200 ℃， 300 ℃， 400 ℃， 500 ℃） using oxygen-limited pyrolysis method. The pyrolysis kinetics， structure， morphology， element composition， specific surface area， pore dimeter distribution and surface functional groups were analyzed thoroughly and systematically by according methods， respectively. The results showed the biochars prepared under different pyrolysis temperatures possessed differential pyrolysis kinetics and distinct surface functional groups， which meant the pyrolysis process of different biomasses. With the heating-up process of pyrolysis， the yield， contents of nitrogen and carbon decreased， but the hydrogen and oxygen increased； meanwhile， the ratios of H/C and （O+N）/C decreased， which meant the decreasing of hydrophilicity and polarity and the increasing of aromaticity and stability. Thermogravimetric curve and differential thermal curve included three processes respectively. When the pyrolysis temperature was high， the weight loss ratio was low and the curve tended to be gentle. The specific surface area， micropore specific surface， medium pore volume， micropore volume increased with the elevation of pyrolysis temperature， but the most probable aperture decreased；moreover， adsorption capacity enhanced. In conclusion， the biochars could be prepared under 400 ℃ with a relative high yield and the most stable structure and the best adsorption performance could be obtained.Key words： corn stover， biochars， oxygen-limited pyrolysis， structure 生物炭是生物质在缺氧或无氧及较低温度条件下（一般生产制备生物炭的原料包括玉米秸秆、小麦秸秆、各种草、木屑、畜禽粪质等生物质废料，其中玉米秸秆产量丰富且可再生，是制备生物炭的优质原料之一（张璐等，2015；李明等，2015）。
低温密封法制备玉米秸秆不同部位生物炭及特性比较
低温密封法制备玉米秸秆不同部位生物炭及特性比较
王宁;张春燕;乔印虎;朱凤君
【期刊名称】《西昌学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】针对玉米秸秆利用困难问题,探索玉米秸秆制备生物炭工艺及其理化性能,采用密封限氧法,以玉米秸秆皮、瓤、根为研究对象,分别在300℃/45 min、500℃/30 min、700℃/15 min热解条件下制备生物炭并分析其特性,包括炭产率、pH值、灰分含量、红外光谱和扫描电镜分析。
结果表明:在300~700℃时,随温度升高,炭产率降低,热解失重速率先增后减,pH值均升高;相同条件下,生物炭特征吸收峰基本相同,表现为表面官能团总量减少,酸性官能团降低,碱性官能团增加。
综合分析,秸秆根生物炭与秸秆瓤、秸秆皮生物炭材料功能性相近,研究结果可为玉米秸秆
根部的资源化利用提供理论依据和技术支持。
【总页数】8页(P72-79)
【作者】王宁;张春燕;乔印虎;朱凤君
【作者单位】安徽科技学院机械工程学院;安徽云龙粮机有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ127.11
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玉米秸秆生物炭的制备及其在土壤改良中的应用
玉米秸秆生物炭的制备及其在土壤改良中的应用如今，随着全球人口增长和经济发展，农业生产也迎来了巨大的发展和变革。
而在这一波浪潮中，玉米成为了世界上最为重要的农作物之一。
与此同时，玉米秸秆作为该作物生长过程中不可避免的副产物，也在不断产生。
玉米秸秆量大、密度小、分解速度慢，不仅占用农田，还会导致大气污染和土地退化。
为了解决这一问题，玉米秸秆生物炭的制备及其在土壤改良中的应用应运而生。
一、玉米秸秆生物炭的制备方法1. 原料采集：首先，要选择高质量的玉米秸秆作为原料。
一般来说，干燥且新鲜的玉米秸秆适合用作生物炭的原料。
此外，还应避免携带过多的沙土和异物，以免影响生物炭的质量。
2. 原料处理：玉米秸秆经过干燥和粉碎处理后，可以得到均匀细致的秸秆粉末，有利于提高生物炭的产量和质量。
3. 炭化反应：分钟级厌氧热解是一种较为常见的玉米秸秆生物炭制备方法。
该方法利用负压下的高温烤箱，将处理好的玉米秸秆放入烤箱内进行炭化反应，反应温度一般控制在400℃-800℃范围内。
生物炭的制备过程中，需要通过调整反应时间和反应温度等参数来优化生物炭的质量。
4. 洗涤除渣：将生物炭放入水中浸泡并反复搅拌，可以有效去除其中的杂质和渣滓。
洗涤结束后，将过滤后的生物炭晾干即可。
二、玉米秸秆生物炭的优点1. 增加土壤有机质含量：生物炭通过追加有机质，有助于促进土壤微生物生长，增加土壤肥力，有利于提高农作物产量。
2. 调节乡土酸碱度：土壤酸碱度对于农业生产有着极大的影响。
生物炭具有调节土壤酸碱度的作用，减轻土壤酸化现象，提高土壤的pH值。
3. 改善土壤结构：生物炭处理后，颗粒大小均匀，透水性好，能够改善土壤的物理和化学性质，增加土壤孔隙度和透气性。
4. 提高土地保水能力：生物炭具有极强的吸水性，能够吸收土壤中的多余水分，使水分在土壤中均匀分布，有效提高土地的保水能力。
三、玉米秸秆生物炭的应用方法玉米秸秆生物炭广泛应用于农田土壤改良中。
具体应用方法如下：1. 施肥：生物炭可作为有机肥料和无机肥料的填充物或混配物，放入肥料孔或与农作物一起撒在土壤上，减少施肥的损失，并为植物提供营养。
白浆土玉米田生物炭应用技术规程
白浆土玉米田生物炭应用技术规程一、概述近年来，生物炭作为一种新型的土壤改良剂，被广泛应用于农业生产中。
其中，白浆土玉米田是生物炭应用的重要领域之一，其应用技术规程对于提高玉米产量、改善土壤环境以及保护生态环境具有重要意义。
本文将就白浆土玉米田生物炭应用技术规程进行系统论述，旨在为生物炭在白浆土玉米田的合理应用提供参考。
二、白浆土玉米田生物炭的特点1. 土壤性质白浆土属于轻质粉粒土壤，贫瘠、疏松，水分保持能力较弱，易产生陆域踏实现象。
2. 玉米生长特点白浆土地区玉米生长季节较长，气候条件适宜，但土壤养分含量较低，容易导致玉米产量不高。
3. 生物炭特性生物炭具有较大的比表面积，丰富的微孔结构，有机质含量较高，能够改善土壤结构、增加养分保水保肥能力，有助于提高土壤肥力。
三、白浆土玉米田生物炭应用技术规程1. 生物炭制备选择适当的生物质原料，如秸秆、木屑等，通过炭化设备进行高温炭化处理，制备出符合标准的生物炭产品。
2. 施用方法（1）混合施用：将生物炭与有机肥、复合肥等混合后撒施于土壤表层，并轻微翻耕，以便生物炭与土壤充分接触。
（2）单独施用：将生物炭直接撒施于土壤表层，再经过灌溉或降雨将其淋入土壤中。
3. 施用量根据不同土壤条件和作物需求，确定合理的施用量，通常可根据农业专家指导或相关试验数据参考进行决策。
4. 施用时机最佳施用时机为作物生长的关键时期，如孕穗期、抽雄期等。
在土壤环境条件适宜的情况下，可进行早期和中期分次施用。
5. 施用效果评价通过对实验田块进行对照试验或对比观测，及时评估生物炭对土壤环境和玉米生长的影响，为后续施用提供科学依据。
四、白浆土玉米田生物炭应用技术规程的效益1. 提高土壤肥力生物炭具有良好的保水保肥能力，可增加土壤有机质含量，改善土壤结构，增强土壤保水保肥能力，提高土壤肥力。
2. 增加玉米产量适量施用生物炭，可以改善土壤环境，促进玉米根系发育，增加植物对养分的吸收利用，提高玉米产量。
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，特别是水体污染问题已成为亟待解决的重大环境问题之一。
在各种水处理技术中，吸附法因其简单高效、成本低廉等优点，受到了广泛关注。
其中，生物炭吸附剂作为一种新型的吸附材料，因其具有多孔结构、比表面积大、吸附能力强等优点，近年来备受瞩目。
本文以玉米秸秆芯为原料，通过制备生物炭吸附剂，研究其制备工艺及性能，为实际应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料玉米秸秆芯作为制备生物炭吸附剂的原料。
2. 制备方法（1）预处理：将玉米秸秆芯进行清洗、干燥、粉碎等处理。
（2）炭化：将预处理后的玉米秸秆芯放入炭化炉中，在无氧条件下进行高温炭化。
（3）活化：将炭化后的产物进行化学活化或物理活化，以提高其比表面积和吸附性能。
（4）制备完成：将活化后的生物炭进行研磨、过筛，得到所需粒径的生物炭吸附剂。
3. 性能测试采用扫描电子显微镜（SEM）观察生物炭的形貌；利用比表面积及孔径分析仪测定其比表面积和孔径分布；通过吸附实验评价其吸附性能。
三、结果与讨论1. 生物炭的形貌特征通过SEM观察发现，制备得到的生物炭具有多孔结构，孔隙分布均匀，表面粗糙。
这种结构有利于提高生物炭的比表面积和吸附性能。
2. 比表面积和孔径分布比表面积及孔径分析结果表明，制备的生物炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构。
其中，中孔和大孔的存在有利于吸附质的传输和扩散，提高吸附效率。
3. 吸附性能研究通过吸附实验发现，制备的生物炭吸附剂对水中的有机污染物具有良好的吸附性能。
在一定的温度和pH值条件下，生物炭对污染物的吸附量随浓度的增加而增加，达到一定浓度后趋于饱和。
此外，生物炭的吸附性能受温度、pH值、共存物质等因素的影响。
在实际应用中，可根据具体需求调整操作条件，以提高生物炭的吸附性能。
四、结论本文以玉米秸秆芯为原料，通过制备生物炭吸附剂，研究了其制备工艺及性能。
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》范文
《基于玉米秸秆芯生物炭吸附剂的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，特别是水体污染和土壤污染。
为了解决这些问题，寻找高效、环保的吸附剂显得尤为重要。
生物炭作为一种新型的吸附材料，具有来源广泛、成本低廉、环境友好等优点，因此受到了广泛关注。
本文以玉米秸秆芯为原料，制备生物炭吸附剂，并对其性能进行研究。
二、材料与方法1. 材料本实验以玉米秸秆芯为原料，经过粉碎、干燥等预处理后，进行炭化制备生物炭吸附剂。
2. 制备方法（1）预处理：将玉米秸秆芯粉碎，去除杂质，然后进行干燥处理。
（2）炭化：将预处理后的玉米秸秆芯放入炭化炉中，在无氧或低氧条件下进行高温炭化。
（3）活化：炭化后的生物炭经过活化处理，以提高其比表面积和孔隙结构。
（4）成品：将活化后的生物炭进行洗涤、干燥、研磨，得到生物炭吸附剂。
3. 性能测试本实验通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积及孔径分析等方法，对制备的生物炭吸附剂进行表征。
同时，通过吸附实验，测定其对水中重金属离子、有机污染物的吸附性能。
三、结果与讨论1. 生物炭的表征通过SEM观察，制备的生物炭具有发达的孔隙结构和较大的比表面积。
XRD分析表明，生物炭主要成分为无定形碳，含有少量的结晶碳。
比表面积及孔径分析结果显示，生物炭具有较高的比表面积和丰富的孔隙结构，有利于提高其吸附性能。
2. 吸附性能研究（1）重金属离子吸附实验结果表明，生物炭吸附剂对水中的重金属离子具有良好的吸附性能。
不同浓度的重金属离子溶液中，生物炭均能实现较高的去除率。
且在较宽的pH范围内，生物炭的吸附性能较为稳定。
（2）有机污染物吸附生物炭吸附剂对有机污染物的吸附性能也较好。
实验发现，生物炭对不同种类的有机污染物均有一定的吸附效果，且吸附过程符合准二级动力学模型。
此外，生物炭的再生性能良好，经过多次再生利用后，其吸附性能仍能保持稳定。
四、结论本文以玉米秸秆芯为原料，制备了生物炭吸附剂，并对其性能进行了研究。
生物炭碳化步骤
生物炭碳化步骤一、生物炭碳化的概念和原理生物炭碳化是指利用高温无氧条件下，将生物质原料转化为生物炭的一种过程。
生物质经过碳化处理后，可以得到高效、高附加值的生物炭产品，具有广泛的应用前景。
二、生物炭碳化的步骤1. 原料准备生物炭碳化的第一步是准备好合适的原料。
常用的生物质原料包括木材、秸秆、植物残渣等。
这些原料应经过干燥处理，以降低水分含量，提高碳化效果。
2. 碳化设备准备生物炭碳化需要使用专门的碳化设备，常见的有炭化炉和碳化气化炉。
炭化炉是一种密闭式设备，能够在无氧状态下进行碳化反应。
而碳化气化炉则可以在一定程度上利用产生的气体燃烧提供热能，提高碳化效率。
3. 加热升温在进行生物炭碳化前，需要将炭化设备预热至适当的温度。
通常情况下，生物质原料的碳化温度在400°C-600°C之间，过高或过低都会影响生物炭的质量和产量。
4. 生物炭碳化将预处理好的生物质原料放入炭化设备中，关闭设备并开始加热。
在无氧状态下，原料中的有机物会发生热解和气化反应，生成固体的生物炭和气体产物。
碳化过程一般需要几个小时至几十个小时，具体时间取决于原料的性质和设备的工艺参数。
5. 热解气体处理炭化过程中产生的热解气体需要进行处理，以提高生物炭的质量和减少环境污染。
热解气体主要包括可燃气体和非可燃气体。
可燃气体可以通过气体燃烧装置进行燃烧利用，而非可燃气体则需要进行净化处理，以去除其中的有害成分。
6. 生物炭收集和包装碳化结束后，将产生的生物炭从炭化设备中取出，进行冷却处理。
冷却后的生物炭可以进行筛分和研磨处理，以获得符合要求的产品颗粒度。
最后，将生物炭进行包装，以便储存和销售。
三、生物炭碳化的应用1. 农业领域：生物炭可以作为土壤改良剂，改善土壤结构和保持土壤水分，提高土壤肥力和农作物产量。
此外，生物炭还可以作为农田有机废弃物的处理方法，减少田间秸秆焚烧对环境的影响。
2. 环境保护：生物炭具有良好的吸附性能，可以吸附有机物、重金属和有害气体等污染物，用于水处理、空气净化和废气治理等领域。
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利用玉米秸秆生产生物炭的工艺流程
一、收集原料
利用玉米收获后剩余的秸秆作原料。
秸秆表面应尽可能清洁,去除外部污垢和尘土。
二、粗切碎
将收集来的秸秆进行粗切碎,将秸秆的长度控制在10-20厘米之间,方便后续处理。
三、堆积
将粗切碎后的秸秆粉末堆积成高度为1-2米的圆锥形堆。
四、压实
利用建筑机械对堆积好的秸秆粉末堆进行轻度压实,使秸秆紧密结合。
五、覆盖
在压实好的秸秆堆上铺上棕色塑料膜,密封堆口,使氧气难以进入。
六、发酵发酵
在密闭环境下,经过约30天的发酵过程,堆内温度可升至65-70°。
七、炭化
发酵完成后升温到750-1000°,经过约3小时的控温焦炭,将秸秆转化为生物炭。
八、降温冷却
完成炭化后自然降温,至室温以下取出生物炭即完成整个工艺过程。