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多腔室秸秆原位炭化还田设备设计

文献类型： 中文期刊

作者： 姚宗路;张帅帅;贾吉秀;霍丽丽;李粤;朱本海;李媛;赵立欣

作者机构：

关键词： 秸秆;热解原位炭化;生物炭还田;设备;能量分析

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年

页码：

收录情况： EI（2024版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 原位炭化还田技术可将田间秸秆就地直接转化为生物炭，改善土壤结构，解决秸秆直接还田腐解慢、出苗率低、病虫害严重等问题。但目前炭化还田设备仍存在炭化不均匀，运行稳定性差，生产效率低等问题。该研究基于精准控氧控温炭化要求，在前期样机基础上，创新研发了立式多腔限域式炭化反应器，研制强化物料定向流动的多翅片型扰动部件，并运用ANSYS Workbench进行仿真模拟和结构优化，研制热解气清洁燃烧及高温烟气换热回用系统，集成秸秆捡拾粉碎系统及田间作业机具，研制立式多腔室秸秆原位炭化还田设备。以玉米秸秆为原料进行炭化试验，设备秸秆处理量为500 kg/h，生物炭产率为125 kg/h，固定碳含量为50.30%，系统能量利用率为70.66%，产出的炭达到Ⅰ级生物炭还田标准，燃烧烟气中颗粒物、NOx、SOx等排放均满足国标要求，整机系统运行稳定，满足设计标准。为秸秆直接炭化还田提供了技术及装备支撑。

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