生物炭制備方式主要分為集中、分散和流通式3種:
1)集中式是指某一地區(qū)的所有生物質(zhì)廢料都被送到中央處理廠進(jìn)行集中處理,目前美國(guó)和加拿大的公司普遍采用這種方式;
2)分散式是指每個(gè)農(nóng)戶或小型農(nóng)戶聯(lián)合體擁有屬于自己的技術(shù)含量相對(duì)較低的高溫分解爐;
3)流通式是指一輛裝有高溫分解設(shè)備的合成氣動(dòng)力車走鄉(xiāng)串戶,將制好的生物炭給農(nóng)戶使用,在我國(guó)這種方法可能更為可行。
生物炭的產(chǎn)生是基于熱裂解技術(shù)形成的,所謂生物質(zhì)熱裂解(又稱熱解或裂解)是指在隔絕空氣或通入少量空氣的條件下,利用熱能切斷物質(zhì)大分子中的化學(xué)鍵,使之轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿游镔|(zhì)的過(guò)程,熱解過(guò)程經(jīng)常采用限氧升溫炭化法。根據(jù)反應(yīng)條件,熱裂解可以分為快速、中速和慢速裂解3種,反應(yīng)所需要的能量由4種不同的途徑提供:1)由反應(yīng)自身放熱提供;2)通過(guò)直接燃燒反應(yīng)副產(chǎn)物或基質(zhì)提供;3)燃?xì)馊紵訜岱磻?yīng)器間接提供;4)由其他含熱物質(zhì)間接提供。目前國(guó)內(nèi)外生物炭的制備技術(shù)主要包括批式和連續(xù)式2種。批式制備是一種傳統(tǒng)的制炭方法,一般將土覆蓋在點(diǎn)燃的生物質(zhì)上,使之長(zhǎng)時(shí)間無(wú)焰燃燒?;蛘咭浴案G”的形式將生物炭加溫,在缺氧環(huán)境條件下燃燒。
這些方式設(shè)備一般比較簡(jiǎn)單,易于實(shí)施,并且成本低,但產(chǎn)率不高,且無(wú)熱量回收并會(huì)產(chǎn)生新的污染。隨著生物炭應(yīng)用與需求的不斷擴(kuò)大,用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)生物炭已不切實(shí)際?,F(xiàn)代制備生物炭常用連續(xù)制備,具有產(chǎn)率更高、原料更靈活、副產(chǎn)物的能量可回收用于反應(yīng)本身、操作更簡(jiǎn)單、產(chǎn)物更清潔、可連續(xù)生產(chǎn)等特點(diǎn),是未來(lái)生物炭生產(chǎn)的主流方式。
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