質(zhì)量為基礎(chǔ)，所得可溶性糖產(chǎn)率為22%，可溶性糖濃縮液作為液體燃料應(yīng)用；(3)將步驟(I)得到的腐殖化材料與步驟(2)所得的剩余分離液按固液質(zhì)量比1:15稱取腐殖化材料Ig和剩余分離液15g加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度195°C，壓力為1.2MPa，停留時(shí)間為12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將所得固液產(chǎn)物過(guò)濾、離心分離得到二次液化產(chǎn)物和水熱焦，然后將所得水熱焦烘干至恒重，進(jìn)行分析，得到水熱焦產(chǎn)率為66%，水熱焦作為土壤改良劑應(yīng)用。
[0015]經(jīng)檢測(cè)分析可知，本實(shí)施例水熱焦作為土壤改良劑時(shí)，該土壤培育的黃瓜的發(fā)芽率達(dá)99%。
[0016]實(shí)施例3
本實(shí)施例利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，包括如下步驟:(1)將自然風(fēng)干粉碎后粒徑為20mm的玉米秸桿20g和200g水按固液質(zhì)量比為1:10的比例加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，在缺氧氣氛中加熱液化和腐殖化，控制反應(yīng)溫度為230°C，壓力為2.9 MPa，停留時(shí)間為8分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)通入冷卻水使其快速冷卻至室溫，得到固液混合產(chǎn)物，通過(guò)真空過(guò)濾分離得到一次液化產(chǎn)物和腐殖化材料；(2)將步驟(I)所得到的一次液化產(chǎn)物進(jìn)行膜分離，將一次液化產(chǎn)物依次通過(guò)截留分子量為50~500的濾膜，利用納米過(guò)濾分離出可溶性糖濃縮液及含有有機(jī)酸的剩余分離液，通過(guò)高效液相色譜對(duì)可溶性糖濃縮液進(jìn)行定量分析，以原料干基質(zhì)量為基礎(chǔ)，所得可溶性糖產(chǎn)率為25%，可溶性糖濃縮液作為液體燃料應(yīng)用；
(3)將步驟(I)得到的腐殖化材料與步驟(2)所得的剩余分離液按固液質(zhì)量比1:10稱取腐殖化材料Ig和剩余分離液1g加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度175°C，壓力為0.9MPa，停留時(shí)間為24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將所得固液產(chǎn)物過(guò)濾、離心分離得到二次液化產(chǎn)物和水熱焦，然后將所得水熱焦烘干至恒重，進(jìn)行分析，得到水熱焦產(chǎn)率為60%，水熱焦作為土壤改良劑應(yīng)用。
[0017]經(jīng)檢測(cè)分析可知，本實(shí)施例水熱焦作為土壤改良劑時(shí)，該土壤培育的黃瓜的發(fā)芽率達(dá)98%。
[0018]實(shí)施例4
本實(shí)施例利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，包括如下步驟:(1)將自然風(fēng)干粉碎后粒徑為15mm的甘蔗渣30g和300g水按固液質(zhì)量比為1:10的比例加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，在缺氧氣氛中加熱液化和腐殖化，控制反應(yīng)溫度為235°C，壓力為2.7 MPa，停留時(shí)間為10分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)通入冷卻水使其快速冷卻至室溫，得到固液混合產(chǎn)物，通過(guò)真空過(guò)濾分離得到一次液化產(chǎn)物和腐殖化材料；(2)將步驟(I)所得到的一次液化產(chǎn)物進(jìn)行膜分離，將一次液化產(chǎn)物依次通過(guò)截留分子量為50~500的濾膜，利用電滲析分離出可溶性糖濃縮液及含有有機(jī)酸的剩余分離液，通過(guò)高效液相色譜對(duì)可溶性糖濃縮液進(jìn)行定量分析，以原料干基質(zhì)量為基礎(chǔ)，所得可溶性糖產(chǎn)率為20%，可溶性糖濃縮液作為液體燃料應(yīng)用；
(3)將步驟(I)得到的腐殖化材料與步驟(2)所得的剩余分離液按固液質(zhì)量比1:8稱取腐殖化材料Ig和剩余分離液8g加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度195°C，壓力為0.9 MPa，停留時(shí)間為12小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將所得固液產(chǎn)物過(guò)濾、離心分離得到二次液化產(chǎn)物和水熱焦，然后將所得水熱焦烘干至恒重，進(jìn)行分析，得到水熱焦產(chǎn)率為62%，水熱焦作為土壤改良劑應(yīng)用。
[0019]經(jīng)檢測(cè)分析可知，本實(shí)施例水熱焦作為土壤改良劑時(shí)，該土壤培育的黃瓜的發(fā)芽率達(dá)99.5%。
[0020]實(shí)施例5
本實(shí)施例利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，包括如下步驟:(1)將自然風(fēng)干粉碎后粒徑為1mm的草木1g和120g水按固液質(zhì)量比為1:12的比例加入到高溫高壓反應(yīng)釜中，在缺氧氣氛中加熱液化和腐殖化，控制反應(yīng)溫度為240°C，壓力為2.9 MPa，停留時(shí)間為6分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)釜內(nèi)通入冷卻水使其快速冷卻至室溫，得到固液混合產(chǎn)物，通過(guò)真空過(guò)濾分離得到一次液化產(chǎn)物和腐殖化材料；(2)將步驟(I)所得到的一次液化產(chǎn)物進(jìn)行膜分離，將一次液化產(chǎn)物依次通過(guò)截留分子量為50~500的濾膜，利用透析結(jié)合電滲析分離出可溶性糖濃縮液及含有有機(jī)酸的剩余分離液，通過(guò)高效液相色譜對(duì)可溶性糖濃縮液進(jìn)行定量分析，以原料干基質(zhì)量為基礎(chǔ)，所得可溶性糖產(chǎn)率為18%，可溶性糖濃縮液作為液體燃料應(yīng)用；(3)將步驟(I)得到的腐殖化材料與步驟(2)所得的剩余分離液按固液質(zhì)量比1:15稱取腐殖化材料Ig和剩余分離液15g,同時(shí)補(bǔ)給12g水一并加入到反應(yīng)爸中，控制反應(yīng)溫度195°C，壓力為1.0MPa，停留時(shí)間為18小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將所得固液產(chǎn)物過(guò)濾、離心分離得到二次液化產(chǎn)物和水熱焦，然后將所得水熱焦烘干至恒重，進(jìn)行分析，得到水熱焦產(chǎn)率為70%,水熱焦作為土壤改良劑應(yīng)用。
[0021]經(jīng)檢測(cè)分析可知，本實(shí)施例水熱焦作為土壤改良劑時(shí)，該土壤培育的黃瓜的發(fā)芽率達(dá)99.3%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，其特征在于包括如下步驟:(I)將生物質(zhì)與水按質(zhì)量比1:5~1:15的比例加入到反應(yīng)爸中,在缺氧氣氛中加熱液化和腐殖化,所述反應(yīng)溫度為225~245°C，壓力為2.5-2.9MPa，停留時(shí)間為5_15分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，通冷卻水冷卻，將所得固液混合產(chǎn)物通過(guò)真空過(guò)濾分離得到一次液化產(chǎn)物和固體腐殖化材料； (2)將步驟(I)所得到的一次液化產(chǎn)物進(jìn)行膜分離，所述膜分離截留相對(duì)分子質(zhì)量為50~500，然后通過(guò)透析和/或電滲析和/或納米過(guò)濾得到可溶性糖濃縮液和剩余分離液； (3)將步驟(2)所得到的剩余分離液和補(bǔ)給步驟(I)中所用水質(zhì)量的0~10%的水加入到反應(yīng)釜中，然后與步驟(I)所得到的腐殖化材料在缺氧氣氛中加熱腐殖化，所述腐殖化溫度為175~195°C，壓力為0.9-1.4MPa，停留時(shí)間為12~24小時(shí)，將產(chǎn)物過(guò)濾、離心得到二次液化產(chǎn)物和水熱焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，其特征在于:所述步驟(2)中的可溶性糖濃縮液作為液體燃料應(yīng)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，其特征在于:所述步驟(3)得到的水熱焦作為土壤改良劑應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，其特征在于:所述步驟(I)中生物質(zhì)為廚余、草木、玉米秸桿、麥桿、甘蔗渣，所述生物質(zhì)的粒徑為2~20mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用生物質(zhì)制備水熱焦的方法，包括如下步驟：（1）在缺氧氣氛中加熱液化和腐殖化，將所得固液混合產(chǎn)物通過(guò)真空過(guò)濾分離得到一次液化產(chǎn)物和固體腐殖化材料；（2）將步驟（1）所得到的一次液化產(chǎn)物進(jìn)行膜分離，然后通過(guò)透析和/或電滲析和/或納米過(guò)濾得到可溶性糖濃縮液和剩余分離液；（3）將步驟（2）所得到的剩余分離液和補(bǔ)給步驟（1）中所用水質(zhì)量的0~10%的水加入到反應(yīng)釜中，然后與步驟（1）所得到的腐殖化材料在缺氧氣氛中加熱腐殖化，將產(chǎn)物過(guò)濾、離心得到二次液化產(chǎn)物和水熱焦。本發(fā)明生物質(zhì)水熱處理技術(shù)可以不用除了水以外的任何催化劑，工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率和資源利用率高，具有工業(yè)應(yīng)用潛力。
【IPC分類】B09B3-00
【公開號(hào)】CN104690068
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510070287
【發(fā)明人】郭淑青, 董向元, 石鳳娟, 馬富芹, 劉磊
【申請(qǐng)人】中原工學(xué)院
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日