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《浅谈生物质热解产物的应用分析》

来源:中国期刊网位置:农业科学时间:15-02-09 10:54

0 引言

  我国是农林业大国,每年产生大量的生物质资源,但长期以来都被废弃或作为柴草就地焚烧,既浪费了资源,又严重污染环境。在此形势下,全国各地都在积极探索和研究生物质资源综合利用的新方法,例如:秸秆气化技术、就地还田技术、饲料综合利用技术、生物质热解技术等。其中生物质热解技术因其具备高效化转换、高值化应用而备受关注。
  按温度、升温速率、反应时间和颗粒大小等条件可将热解分为慢速热解(炭化)、快速热解和气化[1]。生物质慢速热解工艺因其设备投资较小,产物可利用性强,应用范围广泛,成为生物质资源综合利用的重要方法。通过慢速干馏热解工艺处理后,可实现一废变四宝,生成生物质木炭、木醋液、木焦油和木燃气。生物质木炭和木燃气是两种清洁的可再生能源,木醋液和木焦油是两种天然的农用化学品替代物,四种基础产物在许多行业均具有广泛的用途。

  1 产物应用 

  1.1 生物质木炭

  木炭主要分为白炭、黑炭、活性炭和机制木炭四大类,利用热解方法可直接生产黑炭和机制木炭。黑炭是将树干、树枝截断后直接炭化生成,机制木炭是将木质碎料先用机器挤压成棒状物,然后炭化而成。木炭是国民经济必不可少的产品,广泛应用于冶金、化工、医药、环保、服装等工业领域,食品烧烤、涮锅、取暖等民用更是宠儿。炭粉还能作为农药和肥料缓释剂,提高土壤温度、湿度,促进种子早发芽,改变土壤酸碱度,增加土壤二氧化碳的含量,吸附土壤中有害毒素,提高土壤中微生物的活力。

  1.2 木醋液

  木醋液是以有机酸为主要成分的PH3程度的酸性液体也叫植物酸,含有酸、醇、酚、酮等多种有机物。此外,还含有其它一百多种成分。木醋液是把树木炭化,将烟气冷却、液化、分离、净化而成。含有K,Ca,Mg,Zn,Ge,Mn,Fe等矿物质,此外还含有维他命B1和B2. 木醋液环保无公害,作为一种天然的农用化学品替代物,具有促进植物生长、消毒、杀菌、防虫、防腐、脱臭、改良土壤环境等多种功效。通过进一步加工,精制成绿色产品如叶面肥、杀虫剂、除草剂、灭菌剂、防腐剂、食品添加剂、饮料及皮肤护理液等,可广泛应用于农业、林业、畜牧业、医药、食品、环保等多个行业。
  木醋液在美国、日本、韩国等国家的农业生产中均有广泛应用。在美国,木醋液主要应用于花园园艺,相比较而言,日本的农业生产对木醋液的应用最为普遍。在日本,每年大约生产四千万公升的木醋液,其中约有一半应用于农业生产,其作用主要是促进作物生长及控制线虫、病原菌和病毒等。
  木醋液在其他多个领域也都有着广泛的用途:
  养殖方面:将精制木醋液添加到饲料中,可增加乳酸菌的繁殖,增进家畜食欲,促进消化吸收和生长发育,提高瘦肉率,对于改善肉质有显著作用。可提高蛋鸡产蛋量和蛋品质量,还可消除动物粪便臭味,具有很强的除臭杀菌效果。
  环保方面:添加100万分之一的木醋液,处理生活污水可使CODCR(化学需氧量)的去除效果提高10%,因此,用木醋液处理污水可大大节约成本,又可达到杀菌效果。
  医疗保健方面:具有很强的抗氧化作用,保护人的皮肤、祛除人体内脂肪、强化胃肠、内脏机能、活化全身细胞,另外木醋液中多酚类物质对动脉硬化、脑血管疾病亦有一定的预防作用。
  动物生活护理方面:对宠物毛发的清洁、梳洗,具有很好的去污、杀菌、抑菌,治疗伤口等效果。
  居家环境方面:使用木醋液清洗环境,可有效达到去污、杀菌、抗菌的效果。
  工业方面:作为冰雪融化剂在隆冬季节对公路、高速路、飞机场、体育场等公共场所消冰融雪、保障安全有着非常良好的作用。

  1.3 木焦油

  木焦油一是能加工提炼生物柴油,二是用于生产防水材料、防腐涂料、船舶漆、硬质聚氨酯泡沫和抗凝剂的优质化工原料,,国内主要用于橡胶生产中的抗氧剂和阻聚剂。

  1.4 木燃气

  木燃气是在生物质热解过程中最后产生的一种以氢气、一氧化碳、甲烷为主的可燃性气体,单立方的热值可以达到5500大卡,燃烧后不产生任何污染物,是替代天然气、煤气、液化气的首选能源,更优于当前农户使用的沼气,还可避免冬季沼气池不产气的弊病,是非常适合农村使用的新型可再生能源。

  2 结束语

  利用干馏热解技术,可将废弃的生物质资源高效转换,一次性生成木炭、木醋液、木焦油和木燃气,在多个行业可直接有效应用。不仅处理大量的废弃资源,避免环境污染,还可变废为宝,延长产业链条,增值创收,对生物质资源综合循环利用具有重要意义。

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