农作物秸秆炭理化特性分析

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1、农作物秸秆炭理化特性分析摘要：选取新疆南疆极旱地区当年的3种农作物秸秆炭为研究对象，采用生物质原料测试方法研究了秸秆炭的理化特性。结果表明，3种秸秆炭的含水率均在10%左右，易于加工成型；稻秸炭的堆积密度最大；3种秸秆炭的堆积角均较大，属于流动性较差的物料；棉秆炭的外摩擦系数最大；棉秆炭发热量和固定炭含量最高；玉米秆炭挥发分最高。关键词：农作物；秸秆炭；理化特性中图分类号：S5；Q819文献标识码：A文章编号：0439-8114（2014）17-4136-03PhysicalandChemicalCharacteristicsofCropStrawCharcoalZHENGWen-xuan，

2、YANGYing（SchoolofMechanicalElectrizationEngineering，TalimuUniversity，Alar843300，Xinjiang，China）Abstract：ThephysicalandchemicalcharacteristicsofthreekindsofcropstrawcharcoalsfromextremelydroughtareainsouthernXinjiangregionwerestudiedandanalyzedaccordingtothebiomassstandardsandmethods.Theresults9show

3、edthatmoisturecontentofthreekindsofstrawcharcoalswerearound10%andeasytoprocessmolding.Bulkdensityofthericestrawcharcoalwasmaximum.Thereposeangleofthestrawcharcoalswerebig，belongingtopoormobilitymaterials.Thecoefficientoffrictionofcottonstrawcharcoalwasmuchhigherthanthatofotherstrawcharcoals.Thecalo

4、rificvalueandfixedcarboncontentofcornstrawcharcoalweremuchhigherthanthatofotherstrawcharcoals.Thevolatilematterofcottonstrawcharcoalwasmaximal.Keywods：crop；strawcharcoal；physicalandchemicalcharacteristic9我国是农业生产大国，每年农业收获后产生的大量农作物秸秆废料被焚烧，不仅污染环境，而且造成资源浪费。若能将农作物秸秆回收利用，既保护了环境又实现了资源的有效利用。采用碳化工艺将秸秆制成炭是一种

5、有前景的利用方式，如制活性炭、无烟烧烤炭等。任何碳含量较高且价格低廉的材料均可作为生产活性炭的原料，农作物秸秆在除灰后可制成高质量的活性炭。随着对环保问题的日趋重视和人民生活品质的不断提高，各行业对活性炭的需求逐年增加，这也给秸秆炭的利用提供了市场。目前，对秸秆物料在化学、物理特性方面的研究包括：工业分析、低位发热量、元素分析、全水分、堆积密度、外摩擦角、静态堆积角等[1，2]。对麦秸、饲草等软茎秆秸秆的拉伸强度、弹性模量、剪切强度等物理特性和松散原料物理特性的研究也较多[3，4]，如小麦、玉米、大豆等作物[5-10]。这些研究为秸秆类生物质原料的储存、输送、加工等提供了基础数据。研究者大多

6、对秸秆物料的理化特性进行了研究[11-14]，而对秸秆经碳化工艺制成秸秆炭的理化特性参数进行研究，还未见报道。本试验选取3种秸秆炭作为研究对象，分别对其全水分、堆积密度、堆积角、摩擦系数、流动特性等物理特性和发热量、工业分析等化学特性进行试验，旨在为秸秆类生物质炭的储存、输送、加工等系统设计和选型提供基础性参考依据。1材料与方法1.1试验材料选取新疆南疆极旱地区当年的棉花秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆3种生物质原料秸秆炭作为研究对象。1.2试验仪器HLP型粉碎机（筛孔径10mm，北京环亚天元机械有限公司）；马弗炉（上海市实验仪器总厂）；XP204型分析天平（精度0.01mg）、JJ200B型电子天

7、平（精度0.0019g）（瑞士梅特勒-托利多公司）；101-1A型电热鼓风干燥箱、标准样品分析筛（河南省鹤壁市天弘仪器有限公司）；堆积密度测量仪（自制，容积为3L，有效直径125mm，有效高度200mm）、堆积角测量仪（自制）；HZJ型振动平台（新乡伟达振动设备有限公司）；外摩擦系数测定仪（自制）；角度尺；游标卡尺；ZJ-2型等应变直剪仪；计时器；托盘等。1.3试验方法将收集的秸秆除去根部、茎秆表面泥土后，用