杨选民 王雅君 邱 凌,2 赵立欣 孟程琳,2

(1.西北农林科技大学机械与电子工程学院， 陕西杨凌 712100；2.农业部农村可再生能源开发利用西部科学观测实验站， 陕西杨凌 712100；3.农业部规划设计研究院农业部农业废弃物能源化利用重点实验室， 北京 100125)

温度对生物质三组分热解制备生物炭理化特性的影响

杨选民1王雅君1邱 凌1,2赵立欣3孟程琳1,2

(1.西北农林科技大学机械与电子工程学院， 陕西杨凌 712100；2.农业部农村可再生能源开发利用西部科学观测实验站， 陕西杨凌 712100；3.农业部规划设计研究院农业部农业废弃物能源化利用重点实验室， 北京 100125)

以纤维素、木聚糖和木质素为研究对象，利用真空气氛炉热解制备生物炭，探究温度对生物质三组分热解制备生物炭理化特性的影响规律，为生物炭的性能调控和机理研究提供理论依据。结果表明：纤维素和木聚糖的热解温度范围主要集中在300～500℃，纤维素生物炭产率由35.38%下降至20.93%，木聚糖生物炭产率由46.28%下降至29.40%，木质素热解温度范围主要集中在300～600℃，木质素生物炭产率由81.22%下降至51.53%；热解温度对生物质三组分制备生物炭的C、H、O、N元素含量的影响规律基本相同，即C元素含量逐渐升高，H、O、N元素含量逐渐降低，C元素质量分数分别由69.42%、72.92%、54.75%升至96.39%、77.26%、67.97%；热解温度对生物质三组分制备生物炭的灰分、挥发分、固定碳和热值的影响规律基本相同，即挥发分逐渐降低，而灰分、固定碳和热值均逐渐升高，挥发分分别由50.67%、44.89%、39.99%降至7.63%、5.52%、14.41%，固定碳分别由47.95%、55.03%、35.41%升至90.18%、94.11%、53.70%，热值分别由25 652.58、26 681.81、21 173.29 kJ/kg升至34 602.52、33 965.15、24 142.62 kJ/kg；热解温度对木质素生物炭的比表面积和孔径分布影响明显，对纤维素和木聚糖生物炭的影响较小，500℃时纤维素和木聚糖达到最优的比表面积和微孔体积，600℃时木质素达到最优的比表面积和微孔体积；……