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秸秆炭化还田是培肥地力和土壤固碳的重要途径。该研究采用慢速热解试验平台,研究了热解温度 (450、500、550、600和650 ℃) 和停留时间 (30、40、50和60 min) 对水稻秸秆热解产物理化性质(以还田利用指标为主)的影响,同时分析了不同生产条件下的产品收率和能量分布。试验结果表明,热解温度为450~650 ℃时制备的水稻秸秆炭O/C均低于0.2,H/C均低于0.7,且随着热解温度升高和停留时间的增加,O/C和H/C呈现明显减小趋势;随着热解温度升高,水稻秸秆炭的比表面积、电导率和pH值均呈上升趋势,其值分别为4.5~83.4 m2/g、688~1 059 μs/cm和9.8~10.5;阳离子交换量在43.7~71.1 cmol /kg之间无规律波动;随着反应条件变化,水稻秸秆炭的比表面积、电导率和pH值具有较强的相关性,比表面积与pH值相关系数达到0.83,pH值与电导率相关系数为0.66,比表面积和电导率相关系数为0.54。随着热解温度的升高,炭产率降低,热解气产率增加,热解气中H2、CH4等可燃气组分富集,热值增加,最大可达到15.74 MJ/m3;热解温度为445~650 ℃变化时,水稻秸秆炭能量收率为45.2%~53.8%,热解气能量收率为11.6%~19.1%。该研究为水稻秸秆炭化还田轻简化热解设备开发提供了基础支撑。 相似文献