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生物炭及生物质炭化
《生物质能工程》

定义:生物炭( biochar) 是由生物残体在缺氧的情况下,经高温慢热解( 通常< 700 ℃, 目标产物木炭) 产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素的固态物质。
生物质炭化(Carbonization Charring)也被称为慢速热解,在隔绝空气或限制空气(氧气)的条件下,将生物质燃料在400-600℃条件下进行热分解,目标产物是木炭,同时得到木醋液和木煤气等副产物的过程。
不同材质烧制成的生物炭
玉米秸秆炭
玉米芯炭
花生壳炭
⒉
概念
内涵
生物炭Biochar
强调生物质原料来源和农业科学、环境科学中的应用,主要用于土壤肥力改良、大气碳库增汇减排以及受污染环境修复。
炭Char
泛指炭材料,尤其强调天然火在自然状态下烧制形成。
木炭/炭黑Charcoa
制作过程和性质特点与生物炭相似,多使用木头、煤炭作为原料. 强调应用于燃料、工业热炼、除臭脱色的生物质热解残渣,具有高热值和高内表面积。
农业炭Agrichar
强调用于农业土壤改良、作物增产的炭质材料,可认为生物炭在农业科学的特定称谓。
活性炭Activated carbon
强调制作过程中为增强表面特性的应用而人为采用极高温( 通常> 700 ℃) 、物理化学手段( 如高温气体或化学药剂) 活化的、高比表面积、高吸附特性的疏松多孔性物质,常用于受污染环境的修复、环境工程处理等方面。
黑炭Black carbon / Black char
泛指各类有机质不完全碳化生成的残渣,包括炭黑、生物炭、活性炭、焦炭等各种炭质材料。
⒋
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生物炭的主要成分:

除C元素外,还有H和O等元素。各种元素含量多少,依赖于热裂解方法和炭化最终温度,与原料无关。随炭化最终温度的升高,生物炭中C元素的含量增加,H和O的含量降低。
固定碳
放入白金坩埚内,900℃喷灯火焰下煅烧5min,℃来测定其固定碳的含量,由于热裂解方法和炭化最终温度不同,生物炭中可能含有70%~86%的固定碳。随着煅烧温度的升高,生物炭中固定碳的含量将会增加。
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水分
生物炭与水接触时的吸水能力取决于其结构特性和表面浸润的情况,能吸收超过它自身质量的水分。长时间储存在空气中,即使不淋雨雪,其含水量可能超过50%,此时生物炭很容易破碎,而且不能用于冶炼。
灰分
生物炭中的灰分含量及其组成与炭化最终温度、原料种类和组成等因素有关。炭化最终温度越高,灰分含量越大。

生物炭制取的主要方法:
堆烧法(欧美国家常用方法)窑烧法(我国常用方法)
炉烧法。
生物炭制造工艺