[发明专利]一种简单无氧热解制备生物炭的方法

说明书

本发明公开了一种简单无氧热解制备生物炭的方法，包括以下步骤：步骤一，原料制备：选取玉米秸秆，将玉米秸秆进行粉碎处理得到玉米秸秆颗粒；步骤二，烘干分离:将步骤一中筛选后的玉米秸秆颗粒通过滚筒烘干机进行烘干。步骤三，将步骤二中经过烘干的玉米秸秆颗粒填装到填充设备中，在填充设备中进行压实，压实后充入N₂或者CO₂气体，然后将填充设备闭合；步骤四，将步骤三中闭合的填充设备放入马弗炉中，依据需要的热解温度和热解速度设置升温程序；步骤五，待热解结束及降温至室温后，取出填充设备。本专利的这种简单无氧热解制备生物炭的方法克服了传统以管式炉热解产生生物炭的产量极小且设备价格相对过高等缺点。

技术领域

本发明涉及生物质燃料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种简单无氧热解制备生物炭的方法。

背景技术

现有技术存在的问题：目前，制备供研究所用的生物炭的制备方法为在持续通入N₂或者CO₂氛围下，在管式炉中采用生物质原料无氧热解制备生物炭，或者在空气氛围下，在马弗炉中生物质原料富氧热解制备生物炭。然而使用管式炉热解制备生物炭存在N₂或者CO₂浪费严重，管式炉的造价相对过高，设备占地相对过大，而且一天仅仅只能制备少量的生物炭，采用上述方法制备生物炭，对于需要大量生物炭的实验来说不仅制备过程相对繁琐，而且花费较高；而在马弗炉热解产生生物炭，虽然其不存在产量不足的问题，但是生物炭的产率极低，生物炭中的灰分含量过高，原料浪费严重，热解过程中原料大量转化为CO₂污染环境，且制备的生物炭官能团破坏严重，吸附效果不好，pH偏高对土壤理化性质影响大，不宜施用于农田土壤。因此，本领域技术人员提供了一种简单无氧热解制备生物炭的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种简单无氧热解制备生物炭的方法，本简单无氧热解制备生物炭的方法中采用填装设备对玉米秸秆颗粒进行填装，该填装设备结构简单且容易操作，同时其价格低廉容易制造，且占用空间小。

为了实现上述目的，本发明提供了一种简单无氧热解制备生物炭的方法，包括：

步骤一，原料制备：选取玉米秸秆，将玉米秸秆进行粉碎处理得到玉米秸秆颗粒；

步骤二，烘干分离：将步骤一中筛选后的玉米秸秆颗粒通过滚筒烘干机进行烘干；

步骤三，将步骤二中经过烘干的玉米秸秆颗粒填装到填装设备中，在填装设备中进行压实，压实后充入N₂或者CO₂气体，然后将填装设备闭合；

步骤四，将步骤三中闭合的填装设备放入马弗炉中，依据需要的热解温度和热解速度设置升温程序；

步骤五，待热解结束及降温至室温后，取出填充设备，打开填充设备即可得到生物炭。

优选的是，所述的简单无氧热解制备生物炭的方法中，步骤三中充入N₂或者CO₂气体的速度为30-60ml/min，时间为1-3min。

优选的是，所述的简单无氧热解制备生物炭的方法中，所述时间为2min。

优选的是，所述的简单无氧热解制备生物炭的方法中，步骤三中的填装设备包括：

主罐体、压紧配重板、盖子、压力配重板、第一上垫片、第二上垫片以及螺母；