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以花生壳和玉米秸秆为原料,利用自主研发的无轴螺旋连续热解装置在300、400、500℃的热解温度下反应10 min制备生物质炭,对生物质炭进行工业分析和热值测量,分析其组成成分和热值;开展了生物质炭亚甲基蓝吸附与碘吸附特性研究,结合扫描仪和取色软件获取生物质炭的RGB数据并进行灰度转化,探究生物质炭的吸附特性与RGB值、灰度的相关关系。结果表明:随着热解温度的升高,生物质炭中挥发分的含量降低,固定碳和灰分的含量升高,热值升高;较低热解温度的生物质炭的吸附效果优于较高温度热解的生物质炭;生物质炭的吸附值与R、G、B值均随着热解温度的升高而降低,两者之间存在强正相关关系,相关系数r为0.582~0.944;生物质炭的灰度与吸附值存在强正相关关系,相关系数r为0.685~0.977。 相似文献
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生物质炭基缓释肥的成型特性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了提高化肥的利用率,改良土壤理化特性,以500℃温度下制备的稻壳炭为基质、改性玉米淀粉为粘结剂、尿素为肥料,在挤出造粒机上制造出球形生物质炭基缓释肥。同时,研究了其成型特性,并分析了抗压强度、成型率、干燥特性和N损失情况。结果表明:采用挤出式造粒法可增强抗压强度和成型率。当烘干温度为60~100℃、炭肥比≤1:1时,颗粒肥料的抗压强度40 N;炭肥比≥1:1时,成型率95%,各组肥料在烘干90 min左右基本达到质量平衡,低炭氮比肥料的干燥时间较长。当炭肥比≥1:1时,温度越高,烘干所需时间越短;而当炭肥比≤1:2时,温度越高,烘干所需时间反而增长;炭氮比较低时,由于尿素含量高,易吸收空气中的水分,吸附于造粒机工作表面,会造成成型肥料一定的N损失。上述结论为利用生物质炭制备缓释肥料的成型工艺提供了参考依据。 相似文献
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【目的】探究施加生物质炭对滨海盐碱土壤水力学特性的影响机制。【方法】通过室内模拟入渗实验,研究不同生物质炭施加量(质量分数分别为0%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、3.0%、5.0%、8.0%)对典型滨海盐碱土壤水分导水入渗及持水性能的影响。【结果】供试土壤水分入渗速率和饱和导水率随生物质炭施加量增加呈先增大后减小趋势,生物质炭施加量<1.0%有助于供试土壤水分入渗,生物质炭施加量>1.0%则制约供试土壤导水性。1.0%生物质炭施加量是影响土壤水分入渗和土壤导水性的重要转折点。施加生物质炭能够显著提升滨海盐碱土壤的持水能力,且随着生物质炭施加量的增加而增加,但过量施加生物质炭降低了土壤渗透性,不利于提高滨海土壤的导水性。【结论】0.8%～1.0%的生物质炭施加量对滨海盐碱地改良成效较好。 相似文献
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生物质流态化炭气联产初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
生物质流态化炭气联产技术是在流态化反应过程中获得生物炭和燃气,其目标是在保证燃气能够稳定燃烧情况下,尽量提高生物炭的品质和产率。为此,以木屑为原料在流化床实验台上进行了生物质在流化床中的停留时间对生物炭特性和燃气特性影响的研究;并在此基础上借助Aspen Plus过程模拟平台进行了扩展预测模拟计算。结果显示:停留时间对生物炭特性和燃气特性有较大影响。在本实验范围内随着停留时间,增加生物炭产率降低,生物炭中固定碳含量升高,固定碳最高含量为72%时生物炭的产率为14%;燃气中CO、H2的含量也会随停留时间的增加而升高,燃气热值最高可达到4 216k J/(Nm3)。 相似文献
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生物质炭基氮肥中试制备工艺与特性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
以生物质炭为载体,分别采用简单掺混、固液吸附和化学反应工艺将生物质炭与硝酸铵进行复合,制备了3种炭基氮肥,并对其主要性质和缓释特征进行了分析与评价。结果表明,3种炭基氮肥的pH值较生物质炭均有所下降;采用化学反应工艺制备的炭基氮肥负载硝酸铵最多,其次是吸附工艺,最少的为掺混工艺,且反应型炭基氮肥比吸附型和掺混型对硝酸铵的吸持作用更强。3种生物质炭基氮肥在水溶液中的累积释放规律符合"S"型释放模型;相比于硝酸铵,3种炭基氮肥均对氮素起到控释效果,且以反应型炭基氮肥的控释效果最佳。 相似文献
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施用生物质炭和猪场沼液对潮土团聚体及氮素形态影响研究 总被引：3，自引：0，他引：3
《灌溉排水学报》2015,(9)
为揭示生物炭和猪场沼液节水、保肥的性能机理,以黄淮海平原高产农田定位试验为基础,研究了施用生物质炭和猪场沼液对潮土团聚体及氮库形态的影响。结果表明,生物炭和猪场沼液改善了土壤团聚体及密度状况,总孔隙度分别比对照提高了13.63%和6.14%。生物质炭处理下,土壤pH值、全氮及有机质均有所提高;沼液处理下pH值下降,而全氮和有机质显著增加。全氮和有机氮均与粒径5mm以上团聚体正相关,而矿质氮与粒径5mm以上团聚体负相关。 相似文献
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施加生物质炭对盐渍土土壤结构和水力特性的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
以江苏省沿海围垦区盐渍土为研究对象,基于Micro-CT图像扫描技术,分析施加生物质炭后改良盐渍土土壤孔隙度、土壤水分特征曲线以及非饱和导水率等土壤特性的变化,并建立分形模型预测土壤水力性质,以此揭示施用生物质炭对于海涂围垦区盐渍土土壤结构和水力特性的影响。试验设置0、2%、5%(与表层0～20 cm土壤质量比) 3个生物质炭添加水平,重复3次。结果表明:施加5%生物质炭显著降低盐渍土土壤容重,增加土壤总孔隙度和大孔隙度;大于0. 25 mm水稳性团聚体质量分数显著增加,增加土壤孔隙分形维数;提高土壤饱和含水率和饱和导水率;结合Micro-CT图像扫描技术和孔隙分形理论预测改良盐渍土土壤水分特征曲线和非饱和导水率,预测效果精度高,能够用于实际问题的研究。 相似文献
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为解决残膜污染问题、探讨降解膜覆盖对土壤水分蒸发过程的影响规律,开展室内土柱蒸发试验,研究了在2种辐射方式(连续、间断)下5种覆盖层(CK:无膜;PE:普通地膜厚0.008 mm;BD1:A型降解地膜厚0.010 mm,诱导期45 d;BD2:B型降解地膜厚0.010 mm,诱导期60 d;BD3:C型降解地膜厚0.012 mm,诱导期60 d)对土壤水分蒸发特性的影响.结果表明:地膜覆盖对土壤蒸发影响显著,连续辐射蒸发下,处理CK的累积蒸发量为34.2 mm,与 CK 相比处理PE,BD1,BD2,BD3的抑蒸率分别为31.22%,15.61%,15.94%和15.35%;间断辐射蒸发下,处理CK的累积蒸发量为32.5 mm,与 CK 相比处理PE,BD1,BD2,BD3的抑蒸率分别为25.84%,15.69%,16.74%和12.15%,抑制作用从大到小依次为PE,BD2,BD1,BD3,CK.在相同的辐射方式下,降解膜处理累积蒸发量的Rose模型拟合效果优于其他处理.从2种辐射方式下降解膜的蒸发特性和其拟合效果得出,B型完全生物降解地膜相对于A,C型完全生物降解地膜,能更有效地抑制水分的蒸发散失,其模型拟合效果更好. 相似文献
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《中国沼气》2017,(6)
针对制约厌氧干发酵技术推广应用的传质限制、搅拌能耗高和产气率低等瓶颈问题,文章提出了基于"周期性聚气增压,间歇性喷淋强化传质、定期快速释气泄压"压力调控的干发酵工艺。采用蔬菜废弃物和芦竹秸秆作为混合发酵原料进行中温发酵试验,研究了压力调控下干发酵的产气效果,pH值的变化及原料降解的情况。结果表明:发酵底物浓度为15%时,压力调控组的最大日产气率为62.55 mL·g~(-1)VS,相对其对照组提高了29.64%;经过50 d发酵后累积产气率为820.47 mL·g~(-1)VS,是其对照组的2.09倍;pH值均在7.0~7.69之间波动,运行良好,所产沼气中CH_4含量高达79.12%;其纤维素降解率达30.2%,约为对照组的1.2倍。表明压力调控可促进干发酵直接产出CH_4含量较高的生物天然气。 相似文献
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《中国农机化学报》2016,(11)
针对4FY—0.8B型生物质固化燃料成型车输送系统中,标准式旋风分离器占用空间大和输送管道等输送部件输送不通畅的问题,分析生物质原料颗粒在气力输送过程中不同风量对输送效率的影响,设计并改进其输送系统的结构和参数。通过试验仪器测定生物质原料的基本物理特性参数,验证生物质原料气力输送的基本条件;基于风机风量理论分析及试验验证,最终确定最佳风量以及分离器等其他输送部件及参数。其结果为最佳风量为700m3/h左右时,生物质固化燃料成型车输送系统的输送效果最佳;生物质固化燃料成型车输送系统中分离器的设计尺寸为筒体直径350mm、总高1 130mm;钢制输料管直径为160mm;配备功率2.2kW的离心风机,提供1 264m3/h的风量,3.596kPa的压力;配备功率为0.75kW关风机,容积为4L/r。 相似文献
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针对再生水灌溉镉污染问题,研发新型低成本高效重金属吸附材料。以农业废弃小麦秸秆和小麦秸秆生物质炭为研究对象,研究了麦秆和小麦秸秆生物质炭对低质量浓度Cd~(2+)的吸附性能及影响因素。结果表明,麦秆和小麦秸秆生物质炭对Cd~(2+)的吸附特性符合Langmuir方程,且吸附作用主要发生在吸附开始的10 min,试验条件下,生物质炭对Cd~(2+)去除率达90%以上,麦秆对Cd~(2+)去除率为70%左右;pH值对麦秆吸附Cd~(2+)影响显著,对生物质炭吸附Cd~(2+)影响极显著,pH值为3~6时生物质炭对Cd~(2+)的吸附效果较好。温度显著影响麦秆对Cd~(2+)的吸附,温度对生物质炭吸附Cd~(2+)无显著影响,当吸附材料投加量大于0.5 g/L即固液比大于0.45 g/mg时,增大二者投加量对其吸附Cd~(2+)没有显著影响。 相似文献
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为研究旋转床反应器在不同载气条件下的秸秆生物质热解影响,在无载气、以尾气作为载气、以N2作为载气的情况下,进行了秸秆生物质在旋转床反应器中的热解反应。分别收集了生物炭、生物油以及合成气,进行了产量测算;对生物炭进行了热值与元素分析,对生物油进行了热值、含水率和元素分析;分析了合成〖JP2〗气有机物组成与含量。结果表明：通尾气能够减少生物炭产率,增加生物油产率,并且生物炭的热值、含碳量较高,分别为22.99MJ/kg、51.24%;生物油的含水率降低30.45%、有机物质量分数升高11.11%,但是生物油的热值下降,合成气中轻质有机物质量分数最高,为67.04%;尾气能够更加快速带走热解气或者参与热解的二次反应,生物质反应最充分,能够增加H的活性,减少水含量,但是无法去除氧元素,氧元素保留在生物油中;通N2能够减少生物炭产率,增加生物油产率,并且生物炭的热值较高,为22.28MJ/kg,含碳量较高,为55.86%,生物油的含水率和有机物含量变化不大,但是生物油的热值升高到12.25MJ/kg;合成气中轻质有机物质量分数最小,为64.07%;通N2能够减少热解二次反应的发生,热解气能够快速离开反应器。 相似文献
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为了给市政污泥寻找一种合适的处理方法,以市政污泥为原材料,用热解和氯化镧改性两种方法制备生物质炭材料,用于处理含磷废水。探析了pH值、磷初始浓度以及干扰离子对污泥生物质炭除磷效果的影响,并讨论了污泥生物质炭磷吸附的热力学过程。结果表明：氯化镧改性污泥生物质炭对磷的最大平衡吸附量为58.76 mg·g-1,是热解污泥生物质炭磷最大吸附量(5.50 mg·g-1)的近11倍;热解污泥生物质炭磷吸附的最适pH值为6.0～10.0,而氯化镧改性污泥生物质炭磷吸附的最适pH值为4.0～6.0。Langmuir等温吸附模型能够很好地拟合热解污泥生物质炭吸附磷的热力学过程(R2=0.9436),Freundlich等温吸附模型能很好地拟合氯化镧改性污泥生物质炭吸附磷的热力学过程(R2=0.9652)。氯化镧改性污泥生物质炭对磷吸附有较高的选择性,当干扰阴离子Cl-、NO3-和SO42-在很高浓度(0.5 ... 相似文献
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热解温度对生物质炭性质及其在土壤中矿化的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
以苹果树修剪的枝条为原料,分别在300、400、500、600℃条件下热解制备生物质炭,在采用扫描电镜、红外光谱、物理化学吸附仪等手段研究其性质、结构差异的基础上,通过培养试验研究不同温度制备生物质炭的矿化特征及其对土壤有机碳组分的影响。结果表明,随着热解温度的升高,生物质炭的碳含量、比表面积及碱性官能团的含量增加,O、H及H/C、O/C和酸性官能团、总官能团的含量则降低,生物质炭的芳香族结构加强,稳定性升高。添加生物质炭可以增加土壤呼吸速率、微生物量碳(MBC)及可溶性有机碳(DOC)的含量,且随着添加比例的增加而增加,但随着热解温度的升高而降低。生物质炭的矿化率随着热解温度升高和添加比例增加而降低。利用双库模型揭示了生物质炭对土壤活性碳库、惰性碳库及其分解速率的影响。施用生物质炭后土壤有机碳的半衰期在24.09~44.76 a之间,且随生物质炭制备温度升高而增大。考虑到生物质炭制备过程中有机碳的损失,且从提升土壤有机碳含量方面考虑,500℃为制备苹果枝条生物质炭的最佳温度。 相似文献
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本实验将沙棘枝条从顶端依次向下剪取5段,每段3cm。选用5种生根素（ABT1、ABT2、GGR6、GGR7、硝普钠＋ABT1）对3cm的沙棘嫩枝处理,并采用3种育苗方式（土培、水培、沙培）进行微扦插实验。结果表明：土培、水培、沙培的生根率依次为49%、65%、80%。在土培、水培、沙培三种基质中,对比5种生根素处理的沙棘枝条生根率,生根素 GGR6处理的枝条生根率最高,依次为：55%、83.8%、96.8%。在土培、水培、沙培三种基质中,比较不同段的生根率,第3段生根率最高,依次为：67.36%、73.75%、84.33%。在土培、水培、沙培三种基质中,同一时期根的长度土培、水培、沙培依次为：1.90cm、3.60cm、6.45cm;根的数量依次为：2.10条、2.75条、4.45条;根的直径依次为：2.35mm、2.60mm、3.25mm。本试验为沙棘的大规模产业化种植提供理论性依据。 相似文献
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《灌溉排水学报》2021,40(7)
【目的】我国亚热带地区为典型的双季稻种植区,水分管理多采用长期淹水和间歇灌溉2种方式,灌溉方式的不同会影响土壤含水率的差异,势必会影响土壤酸碱性的改变。添加生物质炭可改变土壤性质。探明稻田淹水灌溉和间歇灌溉条件下添加生物质炭对双季稻田土壤水分及酸碱性的影响。【方法】采用田间小区试验,研究水分管理方式(长期淹水(CF)和间歇灌溉(IF))及生物质炭施用量(0、24 t/hm~2(LB+IF)和48 t/hm~2(HB+IF))对亚热带双季稻田土壤含水率及pH值的影响。【结果】与长期淹水相比,早稻季和晚稻季间歇灌溉的土壤含水率并没有显著降低。生物质炭添加并未显著影响早稻季和晚稻季土壤含水率,但在休闲季生物质炭处理的土壤含水率有所降低。研究期间,CF、IF、LB+IF和HB+IF处理的土壤含水率周年均值分别为47.35%、39.58%、36.81%和39.02%,与长期淹水相比,间歇灌溉降低了全年的土壤含水率,降幅达16.41%,而生物质炭对间歇灌溉稻田土壤含水率影响不大。与长期淹水相比,早稻季和晚稻季间歇灌溉处理的土壤pH值分别显著降低了0.22和0.57个单位,休闲季不同水分管理方式之间的土壤pH值差异不显著。由于生物质炭本身呈碱性,添加到土壤后可增加土壤pH值,且随着生物质炭添加量的增加而增加。与IF处理相比,早稻季和晚稻季生物质炭处理的pH值分别增加了0.23～0.68个单位和0.17～0.60个单位。【结论】水分管理可影响双季稻田土壤含水率和pH值。间歇灌溉降低了亚热带地区双季稻酸性土壤的pH值。生物质炭添加,尤其是高量生物质炭添加,可在一定程度上缓解间歇灌溉对酸性土壤pH值的降低作用。 相似文献