生物质吸附炭的制备研究
摘要： 本文主要介绍了以生物质为原料制备吸附炭，综述了当前生物质能源化利用，以及生物质炭研究现状。该研究对改善自然环境、缓解当今能源危机提供了良好的实验基础，并以生物质炭为实验对象，利用热解气化技术、直接燃烧等技术来研究生物质炭的制备过程、影响生物质炭制备的关键工艺参数、生物质炭的表征，并结合试验原料及其基本特性对其原料中实际生物质元素、发热量、有机成分等方面进行分析，从而提高生物质炭的能源利用率，使其达到真正的对有害物质的吸附净化，改善环境的作用。
关键词：生物质；吸附炭；能源化利用；制备工艺
1 前言
生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，它一直是人类赖以生存的重要能源之一，是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，在整个能源系统中占有重要的地位，主要应用于环境生态方面。生物质具有可再生性，低污染性，广泛分布性，资源丰富，碳中性的特点。其中，活性炭是生物质能利用的代表物质，它是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称[8]。为了让生物质更为广泛的应用，本课题以生物质炭为研究对象，研究了吸附炭的发展现状，以及生物质炭的元素特性、发热量特性等来研究不同的吸附炭在不同条件下如何制备。
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
全球气候系统变暖是不争的事实。在全球范围里，洪涝、干旱等极端天气频发；温度升高引起海洋变暖，导致海平面上升、冰川融化，这些现象都是全球气候变化的佐证。从1983年至2012年可能是地球过去1000多年里最热的时期，在过去的30年里每10年的地表温度都依次比前一个10年的温度更高。由线性趋势计算的结合陆地和海洋表面温度资料的全球平均值显示，从1880年到2012年温度升高了0.85（0.65－1.06）℃。而海洋变暖占气候系统中所储存能量增加的主要部分，海洋吸收了过去40年间全球累积能量的90%以上，从1971－2010年期间海洋表层75m以上深度的水温升幅为每十年0.11（0.09－0.13）℃；海平面的逐渐上升与变暖相一致，从1901－2010年间，全球平均海平面上升了0.19（0.17－0.21)m，自19世纪中期起该上升速率超过了过去两千年期间的平均速度。气候变化是目前人类最为关注的重要话题，已引起国际社会的普遍关注。《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）是于1992年5月在纽约联合国总部问世，公约的最终目标是“将大气中温室气体的浓度稳定在一个能够防止气候系统危险的人为干扰的水平上”。公约缔约方自1995年起每年召开缔约方会议以评估应对气候变化的进展。1997年12月，《联合国气候变化框架公约》缔约方第三次会议，通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》，一共有183个国家和地区（美国除外）先后批准和通过了该条约[1]。不仅气候变暖，能源危机也是一个待以解决的重要问题。环境污染和能源缺乏己经成为当前威胁人类生存的两大危机，人们逐渐致力于研究开发环境友好、可再生的新能源，寻求降低环境污染的新材料和新工艺。活性炭微孔发达、比表面积高、吸附能力强，是一种优良的的吸附材料，广泛应用于化工、环保、催化剂等领域[3]。
1.1.2 生物质能利用现状
