生物质碳化过程主要涉及将生物质材料在有限供氧或完缺氧的条件下,通过受热慢速脱除挥发,从而产生固体焦炭产物的过程。这个过程不仅产生固体焦炭,还会生成可燃气和液体。生物质碳化可以分为几个关键步骤:
1.原料准备:生物质炭的原料可以是任何可生物降解的物质,如木材、秸秆、废弃物、食品残渣等。这些原料需要经过处理,如粉碎、干燥等,以便于后续的加工处理。
2.炭化过程:在无氧或贫氧条件下,通过温加热处理,使原料中的碳化物转化为炭。炭化过程分为干式和湿式两种,其中干式炭化在无氧或贫氧条件下进行,而湿式炭化则需要一定的氧气或蒸汽存在。炭化温度一般在300-900摄氏度之间,时间也因炭化方式而有所不同。
3.设备使用:生物质炭化设备用于将生物质转化为生物质炭,根据不同的炭化方式和加工规模,设备可以分为间歇碳化炉(适用于小规模生产)和连续式炭化炉(适用于大规模生产)等。温气化炉则利用温气化技术进行炭化,原料经过气化反应产生可燃气体和灰渣,可燃气体可用于电力等的生产。
4.产物处理:生物质炭化过程中产生的可燃气和液体可以通过相应的回收装置进行回收利用,如通过木焦油回收装置回收木焦油,这是一种重要的化工原料。
5.环境影响:连续式生物质炭化机是一种新型节能环保型制炭设备,整个流程不产生有害气体,不污染环境,适用于锯末、稻壳等细小粉末状的炭化。
通过上述步骤,生物质材料被转化为生物质炭,这是一种固体炭材料,具有丰富的孔隙和强吸附性,能改良土壤、固碳减排,同时调控土壤微环境的理化性质,改良土壤肥力。