[01373329]生物质能源移动装备开发及产业化

1.活性炭是一种优良的吸附材料，对多数污染物均具有很好的吸附性能，是一种广谱的吸附剂。其孔结构中孔径尺寸和数量直接影响用途和吸附效果。中孔活性炭因具有较大的孔径结构，更适合应用于发酵液纯化和大分子污染物的吸附;微孔活性炭因具有巨大的比表面积和较小的孔径结构，更适于作为电容器电极材料及甲醛、天然气等小分子的吸附材料;表面官能团含量较多的活性炭更适合于对金属离子的吸附。

2.本项目探索一种生物质能源移动式热解处理装备，就地将生物质转化成气体、生物油、活性炭等气液固资源并进行分类收集。得到的活性炭比表面积达到750 ㎡/g以上，并且制作一套可移动式的热解装置样机。热解装置包括进料系统、反应器、加热系统、控制系统、分离系统、冷凝系统等，可以实现自动控制，连续操作，稳定运行，清洁生产。

3.本项目采用农林废弃物制备活性炭，达到的技术指标如下。

（1）农林废弃物制备活性炭的安全性工艺技术，实现可移动就地处理;

（2）制备的活性炭的性能达到比表面积750 ㎡/g 以上，Cu2 吸附量达到78.13 mg/g;

（3）申请发明专利5项，发表论文8篇，培养研究生6人

4.本项目中首次采用了燃烧尾气结合流化技术来热解生物质制备活性炭，并且热解的烟道气实现循环利用，改善了活性炭的制备工艺，可实现就地处理生物质。

5.本项目主要的成果突破为：（1）确定了可移动式热解生物质制备活性炭的工艺，热解气体循环利用，降低了能耗。 （2）实现了移动式热解生物质装置的自动控制，连续操作。

6.本项目得到的活性炭，在较低的铜离子浓度下，活性炭吸附很快达到平衡，在铜离子浓度为10 mg/L时，只需要20 min，活性炭便达到吸附平衡，在铜离子浓度为20 mg/L时，只需要30 min，活性炭便达到吸附平衡对于铜离子浓度为35-50 mg/L时，活性炭达到吸附平衡时间为40 min。通过Langmuir吸附模型可得到本实验制备的活性炭吸附铜离子的吸附量可达到78.13mg/g，吸附量很大，远远超过指标要求。通过与别人文献中的对比，可以发现，本研究得到的活性炭吸附能力较强，最终要的是制备活性炭的工艺更简单，能耗更低。

7.生物质能源移动装备的开发，可以为大量废弃生物质能源提供便携的处理，不仅避免可持续生物质能源得不到及时处理的能源浪费，又避免大量生物质集中处理而在运输中产生的碳排放和能源消耗，降低处理成本，设备便于操作、易于维护，具有良好的市场前景和经济社会效益。

8.本项目采用燃气燃烧产生高温燃烧尾气来作为热解气对生物质进行热解，燃烧过程的稳定性及尾气温度的可控是整个设备运行的一个难点。此外，如果实现物料热解后产品的均匀性及优质性也是一个要优化设备的方向。目前，热解气体直接排出，如果能让热解气体循环利用，也更大程度的能源利用化，这将是以后要研究的方向。