管式电阻炉连续热解生物炭制备装置设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2026年第4期北京时间：

作者：宋业君, 马永财, 王汉羊, 王晨旭, 王帅

单位：1.黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江大庆,163319； 2.粮食副产物加工与利用教育部工程研究中心，黑龙江大庆,163319

摘要：针对连续式炭化试验研究平台条件不足、炭化装置复杂，不能满足快捷高效生物炭制备工艺试验要求等问题，采用管式电阻炉生物质热解炭化技术，并结合无轴螺旋输送原理，集成连续热解技术等，使生物质受热均匀并提高处理效率，设计一种新型连续生物炭制备装置。设计管式电阻炉、无轴螺旋输料器和集炭箱等关键部件，通过控制管式电阻炉的温度来调整热解炭化过程的温度条件，通过调节无轴螺旋输料器的转速来改变热解炭化的持续时间。采用二次旋转正交组合试验，以大豆秸秆为原料进行热解炭化试验。试验结果表明：炭生产率为3.1 kg/h，生物炭得率为30.11%，功耗为5 kW/h。当炭化温度为545 ℃、炭化时间为17 min、原料粒径为1.6 mm、含水率为28%时，对其进行验证试验得到比表面积Bet、元素含量（C、N、H、S）分别为6.30 m2/g、85.79%，与预测值6.35 m2/g、85.89%误差不足1%，固定碳含量为57.95%。满足设计要求，实现对生物质快速高效的连续热解，为生物质连续热解炭化技术优化提供试验平台。

关键词：生物质,热解炭化技术,电阻炉,生物炭制备装置,正交试验

基金资助：黑龙江省自然科学基金项目(LH2019E073)；黑龙江八一农垦大学“揭榜挂帅”科技攻关项目(JB20220001)