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生物质炭是将农作物秸秆、木屑等生物质材料在限制或隔绝氧气的环境条件下,经热解得到的固体产物。利用农作物秸秆等废弃物制备成的生物质炭由于灰分含量较高,在工业领域应用会受到一定的限制,而在农业领域上却可以广泛应用。本文以水稻秸秆为原材料,通过连续热解装置制备生物质炭,通过对炭的产率、工业分析、pH、碘吸附值、比表面积、扫描电镜(SEM)等指标的测定,初步研究了不同热解温度对产物的影响。借助生物质炭的吸附性能,通过圆盘造粒和挤压成型两种不同的方式制备生物质炭基肥料。通过对肥料成型效果、最大压缩力值与淋溶结果的测定,对肥料的成型情况、力学性能与缓释性能进行了评价,主要研究内容及结果如下:(1)利用自制的连续热解装置制备分别在400。C、450。C、500。C、550。C、600。C温度下对水稻秸秆进行热解,对产物中炭的一般指标进行测定,结果表明:热解温度变化对生物质炭的产率有着明显的影响,400。C热解所得生物质炭的产率最大,为41.66%,所含孔隙较少。随温度升高后的的生物质炭的孔隙结构较为发达,特别是高于500。C高温活化所得生物质炭孔隙结构特别丰富。随热解温度的升高,产物的灰分含量比例逐渐升高,挥发份逐渐降低,固定碳逐渐升高,pH逐渐升高。热解温度对水稻秸秆热解生物炭碘吸附值的影响明显,600℃热解所得生物质炭碘吸附值最大,为398.4mg/g;此时比表面积值也最大,为35.0117m2/g。(2)利用圆盘造粒方法制备粒状生物质炭基尿素肥料,分析结果表明:制备所需的水分的添加量一般在15-25%之间比较适宜。粒状生物质炭基尿素肥料的力学性能随成型生物质炭含量的减少,粘结剂添加量的增加和颗粒粒径的增大而升高。粒状生物质炭基尿素肥料的缓释性能明显优于尿素颗粒肥料,其缓释性能随生物质炭含量的增多,粘结剂添加量和颗粒粒径的增大而升高。考察肥料的力学指标、淋溶效果与经济性,在生物质炭与尿素质量比1:1、粘结剂添加量为10%的条件下,制备的粒状生物质炭基尿素肥料性能较好。(3)利用挤压成型方法制备柱状生物质炭基尿素肥料,对肥料的成型情况、力学性能和缓释性能进行了分析。结果表明,肥料中水的添加量一般在5-10%之间比较适宜。柱状生物质炭基尿素肥料的力学性能明显优于圆盘造粒制备的粒状肥料,不同粘结剂肥料的力学性能不同。当粘结剂种类固定时,肥料的力学性能随成型压力的增大,生物质炭含量的减少,粘结剂添加量的增加而升高。通过淋溶试验发现柱状生物质炭基尿素肥料的缓释性能要优于传统尿素肥料,其粘结剂的种类不同其缓释效果也不同,羧甲基纤维素钠和氧化淀粉要优于其他粘结剂。肥料的缓释性能随成型压力的增大,生物质炭含量的增多,粘结剂添加量的增大而升高。考察其力学指标、淋溶效果与经济性,当粘结剂为羧甲基纤维素钠或氧化淀粉、成型压力为6MPa、生物质炭与尿素质量比1:1、粘结剂添加量为7%的条件下,制备的柱状生物质炭基尿素肥料性能较好。