[发明专利]一种生物炭制备方法

权利要求书

1.一种生物炭制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

配料：将预先破碎的生物质投入反应釜；

炭化转化：

所述炭化转化步骤包括炭化热解和炭化固溶这两个反应过程，其中炭化热解的反应过程温度为200～800℃，炭化固溶的反应过程温度为200～500℃，两个过程同时反应；具体地，加热反应釜，待升高到一定温度和压力下，将生物质质量1～5％的含活性基团的活性剂和生物质质量1～10％的催化剂投入到反应釜，对生物质进行固溶炭化，投入活性剂时，反应釜的温度范围为220℃～580℃,压力范围为0.01MPa～10.0MPa；所述催化剂为钾盐、钙盐、过渡金属盐、金属氧化物或分子筛催化剂；

降温：炭化转化完成后，冷却至40℃以下，得到生物炭；

所述活性基团包括羧基、羟基、羰基和甲氧基中的一种或多种；

所述炭化转化步骤的过程温度为200～800℃，炭化时间在10～120min之间。

2.一种生物炭制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

配料：将预先破碎的生物质与催化剂混合后投入反应釜，其中生物质与催化剂的质量比为90-99:10-1；

炭化转化：

所述炭化转化步骤包括炭化热解和炭化固溶这两个反应过程，其中炭化热解的反应过程温度为200～800℃，炭化固溶的反应过程温度为200～500℃，两个过程同时反应；具体地，加热反应釜，待升高到一定温度和压力下，将生物质质量1～5％的含活性基团的活性剂投入到反应釜，对生物质进行固溶炭化，投入活性剂时，反应釜的温度范围为220℃～580℃,压力范围为0.01MPa～10.0MPa；所述催化剂为钾盐、钙盐、过渡金属盐、金属氧化物或分子筛催化剂；

降温：炭化转化完成后，冷却至40℃以下，得到生物炭；

所述活性基团包括羧基、羟基、羰基和甲氧基中的一种或多种；

所述炭化转化步骤的过程温度为200～800℃，炭化时间在10～120min之间。

3.根据权利要求1或2所述的生物炭制备方法，其特征在于，所述羧基为活性剂含量的1-5％，所述羟基为活性剂含量的4-10％，所述羰基为活性剂含量的3-6％，所述甲氧基为活性剂含量的5-7％。

4.根据权利要求1或2所述的生物炭制备方法，其特征在于，所述羟基为羧酸或聚羧酸。

5.根据权利要求1或2所述的生物炭制备方法，其特征在于，所述金属氧化物为Al₂O₃、MgO或SiO₂，所述分子筛催化剂为Y型、β型或ZSM-5型分子筛。

6.根据权利要求1或2所述的生物炭制备方法，其特征在于，在炭化转化步骤之前还包括有干燥步骤和预炭化步骤，其中干燥步骤的过程温度为120～150℃，预炭化步骤的过程温度为150～220℃。