司慧萍，武振东，陈　杰，吴军辉,林开颜

(同济大学 新农村发展研究院，上海　201800)



响应面法优化水稻秸秆炭化工艺参数

司慧萍，武振东，陈杰，吴军辉,林开颜

(同济大学 新农村发展研究院，上海201800)

摘要：采用响应面法优化水稻秸秆炭化工艺条件。在单因素实验基础上，选择热解温度、升温速率和保温时间为随机因子，进行3因素3水平的Box-Behnken中心组合设计，采用响应面法分析3个因素对水稻秸秆产炭率的影响，并建立产炭率的二次多项式数学模型。结果表明：水稻秸秆炭化时，最佳产炭条件为热解温度300℃、升温速率7.56℃/min、保温时间0.98h，在此条件下的产炭率为44.49%。随机选择水稻秸秆炭化条件，所得实验值与理论值的偏差为4.3%左右，理论值与实验值较接近，说明回归方程拟合度较高，该优化方法可行。

关键词：水稻秸秆；生物质；炭化；响应面

0引言

我国作为农业大国，每年的产生的秸秆资源有7亿t左右，其中有30%是水稻秸秆[1-2]，而如此大量的秸秆资源并没有得到有效利用。每年农忙时节，大量的秸秆被随意焚烧，造成了极大的资源浪费和环境危害。因此，研究开发生物质资源利用技术成为当前的一大热点课题。

生物质资源的利用方式分为生物质生化利用和生物质热化学利用，生物质热化学利用又分为直接燃烧和热解[3-4]。生物质热解是指生物质在隔绝氧气或缺氧条件下吸收热能，破坏生物质内部大分子结构，使其转化为固态炭、可燃气体和液态生物质油的过程。生物质炭化即是以固体炭为主要目标产物的热解工艺。……