| 反应条件对水稻秸秆慢速热解产物的影响与评价 |
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| 引用本文： | 宋威,陈明松,邢浩翰,孟海波,丛宏斌.反应条件对水稻秸秆慢速热解产物的影响与评价[J].农业工程学报,2023,39(18):218-225. |
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| 作者姓名： | 宋威 陈明松 邢浩翰 孟海波 丛宏斌 |
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| 作者单位： | 农业农村部规划设计研究院, 农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室, 北京 100125;青岛农业大学机电工程学院, 青岛 266109 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2022YFD2300302）；农业农村部规划设计研究院自主研发项目（QD202109，QNYC-2021-03，CHXTY-2021） |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 热解 秸秆 产物特性 水稻秸秆 反应条件 |
| 收稿时间： | 2023/6/27 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/8/30 0:00:00 |
Effect and evaluation of reaction conditions on the slow pyrolysis products of rice straw |
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| SONG Wei,CHEN Mingsong,XING Haohan,MENG Haibo,CONG Hongbin.Effect and evaluation of reaction conditions on the slow pyrolysis products of rice straw[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2023,39(18):218-225. |
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| Authors: | SONG Wei CHEN Mingsong XING Haohan MENG Haibo CONG Hongbin |
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| Institution: | Center of Energy and Environmental Protection, Chinese Academy of Agricultural Engineering Key Laboratory of Energy Resource Utilization from Agriculture Residue, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100125, China;College of Mechanical and Electrical Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | pyrolysis straw product characteristics rice straw reaction conditions |
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