[發(fā)明專利]一種生物炭制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810703486.3
• 申請日: 2018-06-30
• 公開（公告）號: CN108865196B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢獻軍
• 申請（專利權(quán)）人: 邢獻軍
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10L5/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種生物炭制備方法，包括如下步驟：配料：將預先破碎的生物質(zhì)投入反應釜；炭化轉(zhuǎn)化：加熱反應釜，待升高到一定溫度和壓力下，將生物質(zhì)質(zhì)量1～5%的含活性基團的活性劑和生物質(zhì)質(zhì)量1～10%的催化劑投入到反應釜，對生物質(zhì)進行固溶炭化；降溫：炭化轉(zhuǎn)化完成后，冷卻至40℃以下，得到生物炭；也可以先放入催化劑，再投入活性劑。本發(fā)明使用的原料豐富廉價，將農(nóng)田生物質(zhì)廢棄物再利用，在生物質(zhì)炭化中添加含有活性基團的活性劑，可以有效抑制副反應的進行，與催化劑配合對生物質(zhì)進行固溶炭化，提高生物炭轉(zhuǎn)化率，炭化工藝清潔環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生物炭的制備方法。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟發(fā)展對化石燃料需求的增長，化石燃料資源的消耗正以驚人的速度加快，價格不斷攀升，而且使用煤炭會產(chǎn)生嚴重的環(huán)境污染。面對化石燃料資源供需矛盾加劇，環(huán)境污染及國家節(jié)能減排的壓力，開發(fā)新能源及可再生能源已成為必然趨勢。生物質(zhì)作為一種可再生資源，使用過程中幾乎不產(chǎn)生污染，同時起著保護和改善生態(tài)環(huán)境的重要作用，是理想的可再生能源之一，對其大力開發(fā)利用潛力無限。

在生物質(zhì)炭化過程中，生物質(zhì)斷鍵附產(chǎn)部分焦油和可燃氣（CO、CH₄等），使用傳統(tǒng)的烘焙技術(shù)，生物質(zhì)轉(zhuǎn)變成生物炭的轉(zhuǎn)化率在30%-40%，轉(zhuǎn)化率低不僅浪費能源，并且會造成較大的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物炭的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種生物炭制備方法，包括如下步驟：

配料：將預先破碎的生物質(zhì)投入反應釜；

炭化轉(zhuǎn)化：加熱反應釜，待升高到一定溫度和壓力下，將生物質(zhì)質(zhì)量1～5%的含活性基團的活性劑和生物質(zhì)質(zhì)量1～10%的催化劑投入到反應釜，對生物質(zhì)進行固溶炭化；

降溫：炭化轉(zhuǎn)化完成后，冷卻至40℃以下，得到生物炭。

一種生物炭制備方法，包括如下步驟：

配料：將預先破碎的生物質(zhì)與催化劑混合后投入反應釜，其中生物質(zhì)與催化劑的質(zhì)量比為90-99:10-1；

炭化轉(zhuǎn)化：加熱反應釜，待升高到一定溫度和壓力下，將生物質(zhì)質(zhì)量1～5%的含活性基團的活性劑投入到反應釜，對生物質(zhì)進行固溶炭化；

降溫：炭化炭化轉(zhuǎn)化完成后，冷卻至40℃以下，得到生物炭。

優(yōu)選地，所述活性基團包括羧基、羥基、羰基和甲氧基中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述羧基為活性劑含量的10-25%，所述羥基為活性劑含量的4-10%，所述羰基為活性劑含量的13-25%，所述甲氧基為活性劑含量的5-15%。

優(yōu)選地，所述羥基為羧酸、丙二醇甲醚醋酸酯、丙烯酸改性樹脂、酸根離子或聚羧酸。

優(yōu)選地，所述催化劑為鉀鹽、鈣鹽、過渡金屬鹽、金屬氧化物或分子篩催化劑。

優(yōu)選地，所述金屬氧化物為Al₂O₃、MgO或SiO₂，所述分子篩催化劑為Y型、β型或ZSM-5型分子篩。

優(yōu)選地，所述炭化轉(zhuǎn)化步驟的過程溫度為200～800℃，炭化時間在10～120min之間。

投入活性劑時，反應釜的溫度范圍為220℃～580℃, 壓力范圍為0.01MPa～10.0MPa。

進一步地，在炭化轉(zhuǎn)化步驟之前還包括有干燥步驟和預炭化步驟，其中干燥步驟的過程溫度為120～150℃，預炭化步驟的過程溫度為150～220℃。