生物质炭的用途

生物质炭的用途

生物质炭是一种以生物质为原料制成的炭材料,主要由植物纤维经过加工和热解得到。它在化工、农业、环境保护等领域有着广泛的应用。下面将详细介绍生物质炭的主要用途。

首先,在农业领域,生物质炭有着重要的作用。它可以用作土壤改良剂,添加到土壤中可以提高土壤的肥力、改良土壤结构和水分保持性。生物质炭具有丰富的孔隙结构,可以增加土壤的通气性和保水性,有效改善了土壤的性质,有利于植物的生长。此外,生物质炭中还含有丰富的有机质和营养元素,可以为植物提供养分,促进植物的生长和发育。因此,生物质炭被广泛应用于农田、果园、菜园等各种农作物的种植中。

其次,在畜牧业中,生物质炭也有着广泛的用途。它可以添加到饲料中,作为一种饲料添加剂,可以促进畜禽的生长发育和健康状况。生物质炭中的多孔结构可以吸附有害物质,净化饲料中的毒素,保护消化道的健康。此外,生物质炭中的有机质和微量元素可以作为畜禽的营养补充,提供能量和养分。因此,生物质炭在畜禽饲养中有着重要的作用,可以提高畜禽的生产性能和养殖效益。

第三,在环境保护领域,生物质炭也扮演着关键的角色。它可以用作水处理剂,用于净化和改善水质。生物质炭具有极高的吸附能力,可以吸附水中的有机物、重金属离子和其他有害物质,净化水质,达到去除污染物的效果。同时,生物质炭中的有机质和微生物也可以促进水中有益菌群的繁殖,提高水体的自净能力。

此外,生物质炭还可以用于废气治理、土壤修复等环境保护领域,对于减少和控制环境污染有着重要的作用。

此外,生物质炭在化工、能源领域也有着广泛的应用。它可以作为一种高效的吸附材料,用于分离和纯化气体、液体等物质。生物质炭的多孔结构可以提供丰富的吸附位点,能够吸附大量的分子,有效地提高分离和纯化的效率。此外,生物质炭还可以作为原料制备活性炭、催化剂等化工产品,用于制备染料、药物、化学品等。同时,生物质炭还可以作为一种可再生能源,用于发电、供热等能源领域。

总结来说,生物质炭的主要用途涵盖了农业、畜牧业、环境保护、化工和能源等多个领域。它可以改良土壤、促进植物和畜禽的生长、净化水质、治理污染、分离纯化物质、制备化学品等。随着人们对环境保护和可持续发展的重视,生物质炭的应用将越来越广泛,为推动绿色发展和建设生态文明做出更大的贡献。

生物质热解制备高品质炭材料及其功能化应用

生物质热解制备高品质炭材料及其功能化应用 生物质热解是利用高温条件下无氧加热产生的化学反应,将生物质转化为炭材料的一种方法。与传统的化石燃料相比,生物质热解制备的炭材料具有更低的碳排放和环境影响,因此被广泛地应用于环境保护、能源储存等领域。本文将介绍生物质热解制备高品质炭材料的方法及其功能化应用。 一、生物质热解制备高品质炭材料的方法 生物质热解制备炭材料的关键在于选择适当的生物质原料和热解条件。常用的生物质原料包括木材、秸秆、稻壳等,这些材料中含有丰富的碳水化合物和纤维素,是制备炭材料的理想原料。热解条件通常是在高温下进行,一般在450℃至1000℃之间,热解时间也很重要,一般需要几小时至几十小时不等。 在热解过程中,生物质会分解为气态、液态和固态产物。气态产物主要是水蒸气、CO2和少量的其他气体,液态产物包括 生物油和酚类化合物,而固态产物就是炭材料。为了获得高品质的炭材料,需要优化热解参数,如热解温度、热解时间、升降温速率等。 二、高品质炭材料的功能化应用 高品质的炭材料具有很多优异的性能,如高比表面积、低密度、优异的机械强度和耐化学腐蚀性等,这些性质使其广泛应用于环境治理和能源储存领域。

1.环境治理 生物质炭材料可以吸附各种有机和无机污染物,如有机染料、重金属离子等。炭材料具有高比表面积和孔隙结构,可以提高吸附性能。此外,生物质炭材料还可以作为吸附剂、废水处理剂、气相过滤器等,对环境污染具有良好的治理效果。 2.能源储存 生物质炭材料可以作为电容器电极材料,用于储存电能。炭材料具有优异的导电性和孔隙结构,可以提高电容器的能量密度和功率密度。此外,生物质炭材料还可以作为锂离子电池的负极材料,用于储存电能。炭材料具有大量的微孔和介孔,可以提高锂离子电池的循环性能和能量密度。 结论 生物质热解制备高品质炭材料是一种绿色、可持续的方法,具有优异的性能和广泛的应用前景。生物质炭材料可以用于环境治理、能源储存等领域,对减缓能源短缺、改善环境质量发挥重要作用。三、炭材料的功能化应用 除了环境治理和能源储存,炭材料还具有其他功能化应用。例如,在医疗领域中,炭材料可以作为再生医学材料和药物储存剂。其高比表面积和化学稳定性,可以增强生物医学材料的生物相容性和耐腐蚀性。同时,炭材料的孔隙结构和分散性使其成为药物储存剂的理想载体。在电化学催化领域中,炭材料还

生物质碳的性质及环境应用

生物质碳的性质及环境应用 1 生物质炭的性质 生物质炭指在缺氧或限氧条件下对生物质进行高温热解处理后的残余固态物质,同时伴随着可燃气体和生物油的产生。生物质炭的物化性质(如元素的含量、比表面积、孔隙结构、总孔容和表面官能团等)和产率与所用原料和制备条件(如温度、停留时间和压力等)紧密相关。总的来说,生物质炭是一种含有多环芳烃等多种表面官能团的多碳物质,具有孔隙结构发达和高度的化学/生物稳定性分子结构的特点。通常认为,生物炭属于黑炭范畴的一种,根据生物质材料的来源,生物炭可以分为木炭、竹炭、秸秆炭、稻壳炭等[1]。同时,生物质炭含有的多种化学官能团使其能显示出亲水、疏水、酸性等多种性质[2]。 生物质炭的环境功能主要决定于其理化性质。制备生物质炭的材料和制备条件如温度、氧气含量和时间对生物质炭的性质有比较大的影响[3]。因此,由于制备生物质炭的原料不同,制备条件各有差异,获得的生物质炭的性质存在很大差异。例如,畜禽粪制备的生物质炭养分含量高于木屑制备的生物质炭的。高温条件下制备的生物质炭(700 ℃)比低温下制备的生物质炭(400 ℃)有更高的孔隙度,吸附能力也较强。Mahinpey等[4]采用小麦秸秆探讨了热解压力、温度和气流速率对生物质炭产率和性质的影响,发现生物油的产率随着压力的增高而增大,生物质炭相比于原秸秆具有更低的H:C和O:C比。Hossain等[5]研究了温度对活性污泥生物质炭的产率和性质的影响,指出生物质炭产率和氮含量随着热解温度的升高而降低,而微量元素含量却随温度上升而上升。Ozcimen等[6]使用杏核、榛壳、葡萄籽和栗壳几种不同的生物质原料进行生物质炭的制备,指出生物质炭是一种含碳量高、热值高和相对无污染的潜在固体生物能源。 2 生物质炭的环境应用 研究发现,生物质炭具有改良土壤,提升土壤肥力,增加土壤中碳汇,减少温室气体排放等作用。同时,生物质炭的孔隙结构发达,表面官能团丰富,生物稳定性高等特点,使其可以作为一种吸附剂进行使用[7]。目前,对于生物质炭的研究还处于探索阶段,关于制备条件对生物质炭性质的影响,用于土壤肥力的提升和对污染土壤的修复以及对重金属的吸附去除研究等方面研究较多。 2.1 生物质炭的土壤环境功能应用 生物质炭最重要的方面是它对土壤环境功能的影响。向土壤中施入生物质炭可以对土壤产生多方面的有益影响,生物质炭可以提高土壤对营养元素的吸持能力和阳离子交换量(CEC)、降低土壤的酸度和有毒元素对植物的毒性、提高土壤

生物质炭在混凝土中的应用

生物质炭在混凝土中的应用 一、引言 生物质炭是一种新型的环保材料,它可以有效地减少二氧化碳的排放,同时还能够作为一种高性能的建筑材料,被广泛地应用于建筑工程中。本文将重点探讨生物质炭在混凝土中的应用,包括生物质炭制备、混 凝土中添加生物质炭的方法及其对混凝土性能的影响等方面。 二、生物质炭制备 生物质炭是通过将生物质材料在缺氧条件下进行热解而制备而来的。 目前,生物质炭的制备方法主要有两种:一种是间接热解法,另一种 是直接热解法。 1、间接热解法 间接热解法是指在生物质材料与燃料或其他热源之间加入隔离层,使 生物质材料在缺氧条件下进行热解,从而制备出生物质炭。 2、直接热解法

直接热解法是指将生物质材料直接放入炉内,在缺氧条件下进行热解,从而制备出生物质炭。 三、混凝土中添加生物质炭的方法 混凝土中添加生物质炭可以通过两种方法实现:一种是将生物质炭粉 末直接添加到混凝土中,另一种是将生物质炭制成颗粒状,然后添加 到混凝土中。 1、生物质炭粉末添加法 将生物质炭粉末直接添加到混凝土中,可以通过两种方式实现:一种 是将生物质炭粉末与混凝土原材料一起混合,另一种是将生物质炭粉 末在混凝土搅拌后再加入。 2、生物质炭颗粒添加法 将生物质炭制成颗粒状,然后添加到混凝土中,可以通过两种方式实现:一种是将生物质炭颗粒与混凝土原材料一起混合,另一种是将生 物质炭颗粒在混凝土搅拌后再加入。 四、生物质炭对混凝土性能的影响

生物质炭是一种具有特殊物理和化学性质的材料,其添加到混凝土中后,会对混凝土的性能产生一定的影响。 1、力学性能 生物质炭的添加可以提高混凝土的强度和硬度,同时还能够降低混凝土的收缩率和渗透性。 2、耐久性 生物质炭的添加可以提高混凝土的抗裂性能和耐久性,同时还能够降低混凝土的碳化速率和腐蚀速率。 3、环境性能 生物质炭的添加可以减少混凝土的碳排放量,同时还能够降低混凝土对环境的影响。 五、应用案例 生物质炭在混凝土中的应用已经得到了广泛的应用,下面将以混凝土路面为例,介绍生物质炭在混凝土路面中的应用。

生物炭的应用领域

1.生物炭的应用领域 (1)生物炭的环境效应 随着低碳经济和可持续发展理念的提出和实施,气候变化问题不容小觑,而COZ等气体的排放所造成的温室效应也成为全世界的环境难题。制备生物炭的生物质来源广泛,易集中处理,低污染,可再生,应用潜力巨大。Lehmann曾指出,植物光合作用吸收的CO2会转变为碳水化合物来储存,经过热解处理后得到的生物炭再重新施与土壤中会起到固碳的作用,这种循环可以称为一个净的“负碳”过程,可以有效缓解全球气候变暖问题[34] 除此以外,生物炭因其自身的特殊性能还常常被用于水质净化,污水处理,废气处理等环境领域。如生物炭常被用于脱硝脱硫工艺中,通过吸附作用有效去除二氧化硫及氮氧化物等污染物。 (2>生物炭的农业效应 己有研究发现,农林业废弃物通过热解炭化制备成生物炭并以土壤改良剂的形式重新施与土壤,可以起到改善土壤环境,增加土壤肥效,提高农作物产量,并修复土壤的效果,若能运用于实际中,能极大的促进土壤的可持续利用和农业的绿色发展。 生物炭含有丰富的矿质元素,施加到土壤中可提高土壤中P, K, N, Mg, Ca, N等元素的含量,尤其是畜禽粪便生物炭对贫瘩土壤的养分补充效果非常明显。生物炭的石灰当量值较大,因此施与土壤中能与石灰有同样的作用,通过提高土壤碱基饱和来降低可交换铝水平,而酸性土壤的pH值也可以通过生物炭对土壤质子的消耗作用来完成[35-37],进而改良酸性土壤养分的有效性。生物炭自身的高碳含量,不但可以增加土壤中的有机碳,还可以一定程度的提高土壤中有机质的含量,外加它本身就具有一定的吸水能力,因此,能大幅度的提升和改善土壤整体的养分吸持容量和持水能力。在土壤保肥方面,生物炭因其自身的特殊性质具有较高的吸附能力,阳离子交换量(CEC)和化学反应性,因此,常起到肥料缓释载体的作用,通过延迟和缓冲土壤中肥料的释放来提高其利用率[[38,39]。同时,生物炭的水肥吸附作用及孔隙结构能有效的改善土壤微生物环境, 为有益微生物的生存提供良好的栖息环境,促进其种群的繁硝和活性的保持[40-42] (3)生物炭的能源效应 化石能源作为人类文明进步和社会发展所依赖的主要能源结构,因为不可持续性和人类的巨大消耗使其逐渐走向枯竭。能源危机也因此成为全球高速发展的限制性因素,如何探索和发现新型替代能源己是燃眉之急[43]。生物炭作为一种可再生碳源,燃烧性能好,热值高,清洁,无污染,因而具有极大的开发潜力。我国每年秸秆产量有七亿吨,制成生物炭具有的热值高达2.25亿吨,价值折合Ig00亿元人民币,可填补我国燃煤缺口的一半以上,可应用于农村分散供热,供暖以及城市集中供暖,发电等,有效调整我国能源结构,为绿色可持续发展提供新型起步点和着眼点。除此以外,生物炭制备过程中获得的混合气和生物油以蒸汽催化的方式进行重新整合收集后可得氢气副产品,作为一种新原料和能源被用于合成氨等其它方面与领域[44]。而生物油也可升级加工为工业化学品,和化学还可进一步精炼得到生物柴油燃料。因此,生物炭制备过程中所产生的生物能源品可在一定程度上缓解化石能源的压力,并 从总量上减小了化石原料的碳排放量。L (1)在污水处理中的应用 生物炭的多孔结构及高比表面积使其与活性炭类似,可以用于环境中的污染物的吸附剂(Beesley L, et al., 2010; Beesley L, et al., 2011; Chen X, et al.,2011; Ippolito J A, et al. , 2012a)。目前,己有很多研究使用废弃物制成的生物炭来去除水中的污染物,并且对多种污染物都有显着的吸附效果(Cao X D, et al.,2009; Chen X, et al.,2011;Dong X, et al.,2011;Ippolito J A, et al.,2012a;Qiu Y, et al. , 2008 ; Uchimiya M, et al. , 2010)。生物炭在污水处理方面的应用主要包含两个方面,即有机污染治理和无机污染治理。有机污染物主要包括染料、酚醛树脂、农药、芳烃以及抗生素等,无机污染物主要包括阳离子和阴离子。Chen等(Chen X, et al. , 2011)报道了由硬木和玉米秸秆制备的生物炭对Cu和Zn有很强的吸附性,分别高达12.5和11.0 mg/g o Klasson等使用杏仁壳生物炭吸附水中的二嗅氯,其比表面积可达到344 m2/g,最大吸附量为102 mg/g(Klasson K T,et al. , 2013) o Cao等(Cao X D, et al., 2009)研究表明在

生物质炭引起土壤激发效应及其机理

生物质炭引起土壤激发效应及其机理 生物质炭引起土壤激发效应及其机理 摘要:生物质炭作为一种重要的土壤改良剂,对土壤质量、作物生长和生态系统健康具有显著影响。本文着重探讨了生物质炭的物理性质、化学性质及其对土壤微生物、土壤酶活性、土壤养分释放与保留、土壤水分保持与调节以及土壤温度的影响,并分析了其作用机理。旨在为深入了解生物质炭在土壤激发效应中的重要作用提供理论依据。 一、生物质炭的物理性质 生物质炭是由生物质经过热解或气化处理得到的固态产物,具有丰富的孔隙结构和较高的比表面积。这些物理特性有助于改善土壤的通气性、渗透性和持水能力。 二、生物质炭的化学性质 生物质炭具有较高的碳含量和稳定的有机结构,同时含有一定的氮、磷、钾等营养元素。其表面还含有丰富的官能团,如羧基、羟基等,这些化学基团对土壤改良具有重要作用。 三、生物质炭对土壤微生物的影响 生物质炭的添加能显著增加土壤微生物的数量和多样性,为其提供丰富的碳源和营养物质。同时,生物质炭对土壤微生物群落的结构具有调节作用,有利于土壤质量的改善。 四、生物质炭对土壤酶活性的影响

生物质炭能提高土壤中多种酶的活性,如磷酸酶、脲酶和过氧化酶等。这有助于加速土壤养分的分解和转化,提高土壤养分有效性。 五、生物质炭对土壤养分的释放和保留 生物质炭具有较高的阳离子交换能力,能有效吸附和固定土壤中的营养元素,延缓养分的流失。同时,生物质炭还能通过促进微生物的代谢活动,释放出更多的营养元素供作物吸收利用。 六、生物质炭对土壤水分的保持和调节 生物质炭具有良好的吸水性能,能将水分保留在土壤中,提高土壤的抗旱能力。此外,生物质炭还能通过改变土壤孔隙结构和表面张力,促进水分的渗透和分布,改善土壤的水分状况。 七、生物质炭对土壤温度的影响 生物质炭的添加能提高土壤的保温性能,降低土壤温度波动。这有助于维护土壤中的生物活性,促进作物生长和营养吸收。 结论:生物质炭通过其独特的物理和化学性质,对土壤微生物、酶活性、养分释放与保留、水分保持与调节以及土壤温度产生显著影响。这些激发效应有助于提高土壤质量,促进作物生长和生态系统的稳定。然而,生物质炭的使用效果受到诸多因素的影响,如原料来源、制备方法、土壤类型和气候条件等。未来研究应关注生物质炭的优化制备方法及其在不同土壤和气候条件下的应用效果,为农业可持续发展

混凝土中添加生物质炭的效果及应用

混凝土中添加生物质炭的效果及应用 一、引言 混凝土作为一种重要的建筑材料,其性能的优化一直是人们关注的焦点。近年来,生物质炭作为一种新型的混凝土添加剂备受关注,其添 加可以有效地改善混凝土的性能,提高其耐久性、抗裂性和减少碳排 放量。本文将详细介绍混凝土中添加生物质炭的效果及应用。 二、生物质炭的基本介绍 生物质炭是通过高温热解生物质材料得到的一种固体炭质物,其主要 成分是碳。生物质炭具有孔隙结构和较大的比表面积,可以用于吸附 和存储气体、液体和溶液等,同时也具有良好的导电性能和机械强度。 三、混凝土中添加生物质炭的效果 1.提高混凝土的耐久性 生物质炭具有良好的吸湿性和防水性能,可以有效地减少混凝土的渗 透性和水泥浆体的渗出,从而提高混凝土的耐久性。研究表明,添加5%的生物质炭可以将混凝土的渗透性降低40%以上。

2.提高混凝土的抗裂性 生物质炭可以增加混凝土的韧性和延展性,从而提高其抗裂性。研究 表明,添加2%的生物质炭可以将混凝土的抗裂性提高20%以上。 3.减少混凝土的碳排放量 生物质炭作为一种可再生能源,其添加可以有效地减少混凝土的碳排 放量。研究表明,添加5%的生物质炭可以将混凝土的碳排放量降低10%以上。 四、混凝土中添加生物质炭的应用 1.高速公路路面 生物质炭可以有效地提高混凝土路面的耐久性和抗裂性,减少路面的 维护和修复成本。同时,添加生物质炭还可以降低路面的噪声和震动。 2.桥梁 生物质炭可以提高混凝土桥梁的耐久性和抗裂性,减少桥梁的维护和 修复成本。同时,添加生物质炭还可以提高桥梁的抗震性能。

3.建筑外墙保温材料 生物质炭可以作为建筑外墙保温材料的添加剂,可以提高保温材料的吸湿性和防水性能,从而提高建筑物的保温效果。 4.地下工程 生物质炭可以提高地下工程混凝土的耐久性和抗裂性,减少地下工程的维护和修复成本。同时,添加生物质炭还可以提高地下工程的抗渗性能。 五、结论 生物质炭作为一种新型的混凝土添加剂,其添加可以有效地改善混凝土的性能,提高其耐久性、抗裂性和减少碳排放量。在实际应用中,生物质炭可以用于高速公路路面、桥梁、建筑外墙保温材料和地下工程等领域,具有广阔的应用前景。

生物质炭研究报告

生物质炭研究报告 生物质炭是一种由生物质材料制成的炭材料,具有广泛的应用前景,对环境保护也具有积极的意义。本研究报告将对生物质炭的制备方法、性质及其应用进行详细的介绍与探讨。 一、生物质炭的制备方法 目前,生物质炭的制备方法主要有物理方法和化学方法。其中,物理方法包括炭化、热解和气化等;化学方法包括酸碱法、溶剂法和微波辐射法等。这些方法各有特点,可以根据不同的需求选择适合的制备方法。 二、生物质炭的性质 生物质炭具有独特的物理化学性质,主要表现为高孔隙度、大比表面积和强固度。其中,高孔隙度和大比表面积是其最显著的特点,这使得生物质炭在吸附、催化和传质方面有很大的优势。此外,生物质炭还具有良好的导电性和抗氧化性能,使其在能源储存和电化学领域有广泛的应用。 三、生物质炭的应用 1. 环境污染治理:生物质炭具有吸附和催化降解污染物的能力,可用于水处理、空气净化和土壤修复等环境污染治理工程; 2. 农业领域:生物质炭可以作为土壤改良剂,提高土壤结构和肥力,并增强植物养分吸收能力。此外,生物质炭还可以用于动物饲料添加剂,改善饲料的品质和营养价值; 3. 能源利用:生物质炭可以被用作生物质能源的储存和利用。将其应用于发电和生物柴油制备等领域,可以减少对传统能源的依赖,并减轻能源供应压力;

4. 材料制备:生物质炭还可以作为电池和超级电容器的电极材料,以及金属催化剂的载体材料等。 四、生物质炭的优势和挑战 生物质炭具有许多优势,如资源广泛、环境友好和应用多样性等。然而,其制备过程中仍存在工艺复杂、生产成本高和制品品质不稳定等挑战。此外,生物质炭的应用还面临着市场认可度不高和产业链不完善的问题。 综上所述,生物质炭是一种具有广泛应用前景和环境保护意义的炭材料。通过研究其制备方法、性质及应用,可以更好地推动其产业化应用,促进生物质能源的开发利用,实现可持续发展。希望通过本研究报告的介绍和探讨,能够增加人们对生物质炭的了解,并推动其在实际应用中的推广和利用。

机制木炭用途

机制木炭用途 机制木炭是一种通过机械破碎、炭化和活化过程制成的环保型生物质炭材料。其主要成分是木材,因此具有较高的纯净度和良好的可再生性。机制木炭具有多种用途,包括农业、工业、环境保护和能源领域等。 首先,机制木炭在农业中的应用非常广泛。它可以用作土壤改良剂,改善土壤结构和提高养分保水能力。机制木炭具有较大的比表面积,可以吸附土壤中的重金属离子、农药残留和其它有害物质,从而减少对农作物的毒害。它还可以增加土壤有机质含量,改善土壤的肥力和通气性。此外,机制木炭还可以作为包埋剂,用于土地复垦、植被恢复和水土保持等方面。 其次,在工业领域中,机制木炭也有广泛的应用。它可以用作废气处理剂,在生产过程中吸附和去除有害气体和异味。机制木炭的多孔结构能够有效地吸附气体分子,如氨气、甲醛、苯、二氧化硫等,净化环境空气。此外,机制木炭还可以用于催化剂的载体,提高催化反应效率,促进有机物的降解和资源利用。另外,机制木炭还可以用于电池、超级电容器和储能设备的制造,提供高效的负载材料。 机制木炭在环境保护方面也有着重要的作用。它可以用作水处理剂,在水质净化和污水处理中起到重要的作用。由于其较大的比表面积和丰富的孔隙结构,机制木炭可以吸附并去除水中的重金属离子、有机污染物和微生物等。它还可以用于河湖水体的修复和水生态系统的保护。此外,机制木炭还可以用于空气净化,吸附和去除大气中的颗粒物、有害气体和异味。

最后,机制木炭在能源领域也有广泛的应用。由于其高热值和低灰分含量,机制木炭可以用作生物质燃料,替代传统的化石能源。它可以用于家庭取暖、工业加热和电力发电等方面。机制木炭还可以通过热解法生产生物炭,用于土壤改良和固碳减排。此外,机制木炭还可以用作液体燃料的催化剂,提高燃烧效率和燃油清洁度。 综上所述,机制木炭具有多种用途,包括农业、工业、环境保护和能源领域等。由于其环保、可再生和多功能的特点,被广泛应用于各个领域。未来,随着环境保护和可持续发展的重要性的不断增强,机制木炭的应用前景将更加广阔。

混凝土中掺加生物质炭的原理与效果

混凝土中掺加生物质炭的原理与效果 混凝土中掺加生物质炭是一种新型的建筑材料,它的出现可以减轻混 凝土对环境的影响,同时提高混凝土的物理性能和经济性能。本文将 从以下几个方面来介绍混凝土中掺加生物质炭的原理和效果:生物质 炭的来源和制备方法、混凝土中掺加生物质炭的作用机理,以及混凝 土中掺加生物质炭的效果。 一、生物质炭的来源和制备方法 生物质炭是指通过高温热解生物质原料制得的一种高碳含量的固体材料,其原料可以是各种植物秸秆、木屑、椰壳、稻壳、麻杆等,也可 以是各种有机废弃物,如城市垃圾、畜禽粪便等。生物质炭的制备方 法主要有两种:一种是通过间接热解的方法,即将生物质原料放在密 闭容器中进行热解,通过外部加热的方式将生物质炭制成;另一种是 通过直接热解的方法,即将生物质原料直接置于火焰中,进行热解。 两种方法各有优缺点,但总体来说生物质炭的制备工艺已经比较成熟,产量和质量也得到了较好的保障。 二、混凝土中掺加生物质炭的作用机理

混凝土中掺加生物质炭的作用机理主要有以下几点: 1、吸附作用 生物质炭具有高度的孔隙度和比表面积,其表面具有大量的孔洞和微孔,因此可以对混凝土中的水分、气体、有机物等进行吸附作用,从而减缓混凝土中的蒸发和渗透,提高混凝土的抗渗性和耐久性。 2、储能作用 生物质炭的热容量较大,比重较轻,在混凝土中掺加适量的生物质炭可以降低混凝土的比重,提高混凝土的保温性能和隔热性能,从而减少混凝土的能量消耗和碳排放。 3、化学作用 生物质炭中含有大量的有机物质,如腐植酸、腐殖酸等,这些有机物质可以与混凝土中的氢氧化钙等化学物质发生反应,从而形成稳定的钙盐和有机物质复合物,提高混凝土的强度和硬度。 4、微生物作用 生物质炭中含有大量的微生物,这些微生物可以与混凝土中的微生物

生物炭

化学前沿论文 论文题目:生物炭的应用(综述) 课程名称:化学前沿 学院:化学与化工学院 学生姓名:** 学号:********** 指导老师:** 2015年7 月28 日

生物炭的应用(综述) 摘要 近年来,随着南美亚马逊流域考古发现黑土(black earths)及对其进行深入的研究,了解到生物炭不仅能改变土壤的pH、改变土壤的有机质及土壤的水分,还能改变不同农作物的形态特征,并且能提高全球粮食安全保障,它更能减缓全球气候变化。本文将从生物炭的元素组成及其物理化学性质;生物炭的制备和对土壤理化性质的影响生,物炭对作物物态特征和养分吸收的影响等方面进行综述,以便人们对生物炭有更进一步的了解和重视,从而减少因对生物炭的生产及农用重视程度不够而造成资源的大量浪费。并且用废弃生物质生产生物炭,实现可持续发展道路。 关键词:生物炭、物化特征、影响、展望。

Application of biological carbon (review) Abstract In recent years, with the South American Amazon River Basin earths black (black earths) and its in-depth study,To understand the biological carbon can not only change the soil pH, soil organic matter and soil moisture, it can also change the morphological characteristics of different crops, and can improve global food security, it can mitigate global climate change. The from the biological carbon elemental composition and physical and chemical properties; biological activated carbon prepared and on soil physical and chemical properties of effects, carbon on state characteristics of crops and nutrient absorption effect were reviewed, so that people of biochar has further understanding and recognition, thereby reducing the result of biochar production and agricultural utilization degree of attention is not enough to cause resources wasting. And the use of waste biomass production of biological carbon, to achieve sustainable development path. Key words: biological carbon, physical and chemical characteristics, influence and Prospect.

生物炭在农业中的运用

课程名称:化学前沿 题目:生物炭在农业中的运用学院:化学与化工学院 年级: 专业: 班级: 学号: 姓名: 教师:

目录 摘要 (3) 关键词 (3) Abstract (3) Key words (3) 前言 (3) 1、生物炭的生产原料 (4) 2、生物炭的生产过程及其理化特性 (4) 3、生物炭对土壤的作用机理。 (5) 3. 1 生物炭对土壤物理性质的影响 (5) 3. 1. 1 生物炭对土壤容重的影响 (5) 3. 1. 2 生物炭对土壤孔隙度的影响 (6) 3. 1. 3 生物炭对土壤水分的影响 (6) 3. 2 生物炭对土壤化学性质的影响 (7) 3. 2. 1 生物炭对土壤pH 的影响 (7) 3. 2. 2 生物炭对土壤阳离子交换量的影响 (8) 4、生物炭对土壤污染物环境风险的消减作用 (9) 4.1生物炭对土壤中N、P的持留 (9) 4.2生物炭对土壤中重金属的吸附和固持 (9) 5、生物炭在农业上应用的模式 (10) 5.1炭基有机肥模式 (10) 5.2炭基有机-无机复混肥模式 (10) 5.3改良土壤的模式 (11) 5.4土壤重金属污染治理的模式 (12) 6、生物炭在农业生产上的应用价值分析 (13) 7、发展与展望 (13) 8、参考文献。 (14)

生物炭在农业中的运用 摘要 生物炭(Biochar)是在限氧或隔绝氧的环境条件下,通过高温裂解,将小薪柴、农作物秸秆、杂草等生物质经炭化而形成的,是一种碳含量极其丰富的炭。这种由植物形成的,以固定碳元素为目的的炭被科学家们称为“生物炭”。生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂备等运用越来越广。其农用的效益是多元化的,将生物炭农用已作为当前农业的重要课题。 关键词:生物炭、性质特点、农业、改良、应用现状、发展前景 Abstract: Biochar is an insoluble solid matter with high aromatization produced by biomass pyrolysis in completely or partially hypoxic conditions. In recent years,biochar is widely used in agriculture as a soil amendment and controlle release carrier for fertilizers. In order to boost the study and utilization of biochar in agriculture,this study summarized the factors that affect properties of biochar and its effects on soil physical and chemical properties,amount of microorganisms in soil,and growth and yields of crops. The fu-ture research issues were also suggested.Biochar has showed important roles in controlling non-point source pollution, improving soil quality, increasing soil production, alleviating climate changes, and maintaining agro-ecosystem sta-bility. The prospect of biochar industrialization and development in China was also proposed. Keywords:Biochar;Character;Agriculture;Improvement;Application status;Development prospect 前言

炭的种类与用途

炭的种类与用途 炭是一种可燃的固体物质,可以通过高温热解有机物材料得到。它具有较高的热值和稳定性,广泛应用于不同领域,并分为多个种类。本文将介绍炭的种类及其各自的用途。 一、木炭 木炭是最常见的炭种之一,制作木炭主要通过将木材在高温下进行热解反应得到。木炭具有较高的热量,可以作为优质的燃料供给户外烧烤、烹饪或暖气使用。此外,木炭还可以用于铸造、水处理以及橡胶和玻璃工业等领域。 二、活性炭 活性炭是由天然或人造原料经过特殊处理制成的一种碳材料,具有大量的微孔和表面积。由于其极高的吸附性能,活性炭广泛应用于净化水和空气、去除有机物质和重金属、药剂和毒素等方面。此外,活性炭还可以用于金属冶炼、催化剂载体等领域。 三、石墨 石墨是一种非金属的矿石,由碳元素经过高温和高压形成。石墨具有良好的导电性和热导性能,因此被广泛应用于电池、电解槽、铅笔芯、摩擦材料、润滑剂等领域。此外,石墨还可以用于光伏电池、核反应堆和航天器等高科技工业。 四、煤炭

煤炭是一种化石燃料,由植物残骸在地壳深处经过生物-地质作用形成。煤炭在世界范围内被广泛用作能源供应和化工原料,可以用于发电、烧炉、煤制油气和煤化学等领域。然而,煤炭的利用也带来了环境问题,如温室气体排放和空气污染等。 五、水晶炭 水晶炭是一种由高纯度的有机材料制成的人造炭,具有高度开放性的孔结构和大量的无序孔隙。水晶炭具有良好的电化学性能和分离性能,可以应用于超级电容器、储能设备和分离材料等领域。此外,水晶炭还可以用于催化剂、电磁波吸收材料和环境污染物的处理等。 六、生物炭 生物炭是通过将生物质材料在无氧或低氧环境下进行热解得到的一种碳材料。生物炭具有高孔隙度和较大的比表面积,广泛应用于土壤改良、水质净化、农业废弃物处理和能源回收等领域。生物炭可以帮助改善土壤质量、提高农作物产量,并减少化学肥料和水的使用。 七、煤化土炭 煤化土炭是一种经过煤化作用的土壤有机物质,具有煤炭和活性炭的特性。煤化土炭在农业和环境领域具有广泛应用,可以用作肥料、土壤改良剂、有机污泥处理等。它可以提供植物所需的养分和微生物活动所需的良好生长环境。

生物炭对土壤肥料的作用

生物炭对土壤肥料的作用 生物炭是一种由植物产生的有机物质经过高温热解处理得到的一种碳负载材料。它在 农业生产中被广泛应用于土壤改良和提高土壤肥力。 生物炭对土壤肥料的作用主要体现在以下几个方面: 1. 改善土壤结构:生物炭含有丰富的多孔结构,能够增加土壤孔隙度和改善土壤通 气性,促进土壤根系生长。生物炭还能够提高土壤保水性,减少水分流失,增加土壤水分 储存量。 2. 调节土壤酸碱度:生物炭具有较高的碳含量,能够吸附土壤中的酸性物质,从而 中和土壤的酸碱度。这有助于提高土壤的肥力和适应性。 3. 改善土壤肥力:生物炭可以吸附和储存大量的有机物质和养分,如氮、磷、钾等 元素。这些养分能够在植物生长需要时释放并为植物提供营养,从而增加土壤的肥力。 4. 提高土壤微生物活性:生物炭能够提供一个适宜的生长环境,促进有益细菌和真 菌的生长繁殖。这些微生物对土壤质地的形成和养分的循环有重要的作用,能够促进土壤 生态系统的健康发展。 5. 减少肥料使用量:生物炭可以稳定有机物质和养分,减少它们的流失和转化速率,从而延长土壤肥料的有效使用期限。这有助于减少肥料的使用量,降低环境污染风险。 尽管生物炭对土壤肥料具有诸多好处,但使用生物炭也需要注意一些问题。生物炭的 质量和来源可能会影响其对土壤肥料的作用效果。生物炭使用的量和时机也需要根据不同 的土壤类型和作物需求来确定。生物炭在土壤中的降解速度较慢,一般需要长时间才能释 放出养分供植物利用。科学合理地利用生物炭能够最大限度地发挥其对土壤肥料的作用。 生物炭对土壤肥料有着显著的改良和增效作用。通过改善土壤结构、调节酸碱度、提 高肥料效用等方式,生物炭能够提高土壤肥力和植物的生长发育,为农业生产提供有力支持。

生物炭技术-概述说明以及解释

生物炭技术-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 生物炭技术是一种利用生物质材料经过热解或氧化等过程制备出的一种碳质固体材料。随着环境保护和资源利用的重要性日益凸显,生物炭技术作为一种绿色环保技术受到了广泛关注。本文将就生物炭技术的定义、历史、制备方法、应用领域、潜在影响以及未来发展趋势进行探讨,旨在为读者深入了解和认识这一领域提供指导和借鉴。部分的内容 1.2 文章结构 文章结构部分主要包括以下内容: 1.引言:介绍文章的主题和目的,引出后续讨论的内容。 2.正文:分为以下几个部分 2.1 生物炭技术的定义和历史:介绍生物炭技术的概念和发展历史。 2.2 生物炭技术的制备方法:详细介绍生物炭的制备方式及技术原理。 2.3 生物炭技术的应用领域:探讨生物炭技术在农业、环境保护、能源等领域的应用情况。 3.结论:总结生物炭技术的潜在影响和未来发展趋势,对文章进行回

顾和展望。 1.3 目的 本文旨在全面介绍生物炭技术的定义、历史、制备方法、应用领域、潜在影响以及未来发展趋势。通过对生物炭技术的深入了解,读者可以了解生物炭技术在环境保护、农业生产、能源开发等领域的重要作用和应用前景,促进人们对该技术的认识和推广,为推动生物炭技术的发展和应用提供参考和指导。 } 请编写文章1.3 目的部分的内容 2.正文 2.1 生物炭技术的定义和历史 生物炭技术是一种利用植物残渣、农作物秸秆或其它生物质材料在高温下热解得到的固体炭材料,通常具有多孔的结构。生物炭技术最早起源于古代文明,古代人类通过燃烧木材制作木炭,将其作为燃料或肥料使用。现代生物炭技术的发展可以追溯到20世纪80年代,随着对可持续发展和环境保护的日益重视,人们对生物炭技术进行了深入研究和应用。 生物炭技术的历史可以追溯到两个主要方面。首先是古代文明时期,人们开始意识到木炭的用途,将木材在缺氧条件下热解制成了木炭,作为

生物质炭的应用

生物质炭的应用 昆明理工大学生物质能源是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,最有可能成为21世纪主要的能源之一。据估计,植物每年贮存的能量大约为世界主要燃料消耗的10倍;而生物质能作为能源的利用量还不到总能源消耗的1%。这些未加以利用 的生物质绝大部分通过自然腐解和碳素释放的方式回到自然界之中。事实上,生 物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15亿以上的人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式,不仅热效率低下,而且劳动强度大,污染严重。通过生物质能源转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭,石油和天然气等燃料,从而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费对环境造成的污染。 我国政府提出坚持“非粮为主、不与民争粮、不与粮争地”的生物质能源发展的基本原则。农林废弃生物质原料包括植物类废弃物(农林生产过程中产生的残余物)、动物类废弃物(牧、渔业生产过程中产生的残余物)、加工类废弃物(农林牧渔加工过程中产生的残余物)和农村城镇生活垃圾等四大类。云南丘北是我国著名的辣椒之乡,以辣椒秆,秸秆等为代表的农林生物质原料产量丰富(部分农林生物质资源如图1所示)。通过炭化(干馏)的方式对丘北县八道哨的农林生物质原料进行热解,并对热解气体和生物质炭产品进行加工处理,不仅能够实现生物质能源的高效利用,而且还能够改善该地的生态环境。 图1农林生物质原料(核桃壳、甘蔗渣、玉米芯、松子壳、秸秆、辣椒秆)

生物质热解气化可将生物质原料转化为以CO和H2为主的气体燃料,可直接转换实现燃气、热能和电能的供给。同时燃气可以通过甲烷化反应,进而制备高品质生物质合成天然气(Bio—SNG),是生物质能开发的重要技术途径,此外,生物质热解之后产生的生物质炭是一种清洁环保的产品,通过加工处理,可以将生物质炭制备为各种高性能,实用的产品。生物质热解流程及装置如图2所示, 生物质炭如图3所示。 昆明理工大学冶金与能源工程学院通过多年研究, 得了 一定成果,可以将生物质炭应用于以下方面: 一、制备高性能机制炭 二、制备过滤炭砖 三、制备具有吸附功能的炭工艺品 四、制备环保无烟香 、高性能生物质机制炭的制备 长期以来,木炭一直被广泛地用作生活燃料,如取暖、烧烤、火锅燃料,木 在生物质炭的应用方面取 图2生物质热解流化床装置图 图3生物质炭(核桃壳炭、玉米芯炭、椰子壳炭、稻壳炭、秸秆炭)

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