田间“限氧喷雾”制备生物炭技术与炭质表征

作者：校亮; 韦婧; 袁国栋^*; 毕冬雪; 王洁; 冯丽蓉; 沈冠华

来源：西南大学学报(自然科学版), 2019, 41(06): 15-20.

DOI：10.13718/j.cnki.xdzk.2019.06.003

• 田间限氧炭化
• 喷雾技术
• 生物炭制备
• 表面官能团
• 比表面积

生物炭具有改良土壤、固碳减排、吸附重金属和有机污染物等方面的有益作用,但其农业和环保应用面临着成本过高这一瓶颈问题.在田间直接将生物质转化为生物炭,可节省原材料收集与炭品运输等环节的费用,降低使用成本.可通过喷雾技术在田间限氧条件下实现生物炭的制备,其工艺如下:物料在槽内经逐层压实后,采用单向引燃、逐次喷雾的方式辅助竹柳和棉秆成炭;采用多位点引燃、逐层喷雾的方式辅助芦苇成炭.制炭期间,土槽中的侧壁开孔方管起通气和限氧作用以控制适燃,铁质密网起限氧、防尘和提供喷雾通道等作用以控制成炭.采用该技术制备的生物炭表现出了较好的同槽均质性和异槽同质性,成炭率达30%,制备得到的炭含有丰富的羧基(0.71～1.43 mol/kg)、酚羟基(0.43～1.09 mol/kg)官能团,且具有较大的比表面积(45.5～83.2 m2/g).田间"限氧喷雾"技术为生物炭的制备提供了新的思路和技术选项,也为其农业和环保应用创造了条件.

• 单位
  环境与化学工程学院; 中国科学院大学; 中国科学院烟台海岸带研究所; 肇庆学院