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文檔簡介
ICS65.020.20
CCSB05
DB23
黑龍江省地方標準
DB23/T3535—2023
秸稈炭化碳封存技術(shù)規(guī)范
2023-07-21發(fā)布2023-08-20實施
黑龍江省市場監(jiān)督管理局發(fā)布
DB23/T3535-2023
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定
起草。
請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。
本文件由黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出。
本文件起草單位:黑龍江八一農(nóng)墾大學、沈陽農(nóng)業(yè)大學、黑龍江科技大學、北京農(nóng)林科學院植物營
養(yǎng)與資源環(huán)境研究所、中國科學院地理科學與資源研究所、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、
東北農(nóng)業(yè)大學、密山市森迪炭粉科技有限公司、大慶市金土地生物質(zhì)材料制造有限公司、綏化市路森炭
粉科技有限公司。
本文件主要起草人:殷大偉、曹殿云、金梁、盛濤、宋春來、鄒國元、魏丹、王磊、劉遵奇、許永
花、李文濤、鄧杰、張偉明、李立欣、黃玉威、鄂洋、曹婷、張亦濤、劉宏斌、杜新忠、王麗君、張鴻
瓊、羅立娜、曲京博、楊翔宇、王偉、張森、孫明哲。
I
DB23/T3535-2023
秸稈炭化碳封存技術(shù)規(guī)范
1范圍
本文件規(guī)定了秸稈炭化碳封存技術(shù)規(guī)范的術(shù)語和定義、基本要求、技術(shù)工藝、生物炭技術(shù)指標、生
產(chǎn)安全、生物炭質(zhì)量控制、碳封存等。
本文件適用于以秸稈為原料、以生物炭農(nóng)用為目的的制備過程。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB3095環(huán)境空氣質(zhì)量標準
GB/T4797.1環(huán)境條件分類自然環(huán)境條件溫度和濕度
GB15577粉塵防爆安全規(guī)程
GB/T15605粉塵爆炸泄壓指南
GB15618土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準(試行)
GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標準
GB55036消防設施通用規(guī)范
NY/T499旋耕機作業(yè)質(zhì)量
NY/T1701—2009農(nóng)作物秸稈資源調(diào)查與評價技術(shù)規(guī)范
NY/T3041生物炭基肥料
NY/T3672生物炭檢測方法通則
NY/T4159生物炭
NY/T4161—2022生物質(zhì)熱裂解炭化工藝技術(shù)規(guī)程
DB23/T470農(nóng)業(yè)機械田間作業(yè)質(zhì)量標準
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
秸稈
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,收獲了稻谷、小麥、玉米等農(nóng)作物子粒以后,殘留的不能食用的莖、葉等農(nóng)作物
副產(chǎn)品,不包括農(nóng)作物地下部分。
[來源:NY/T1701—2009]
3.2
熱裂解炭化
在絕氧或有限氧氣供應條件下,生物質(zhì)經(jīng)過高溫處理發(fā)生熱分解,進而形成以生物炭為主產(chǎn)品的過
程。
[來源:NY/T4161—2022]
3.3
1
DB23/T3535-2023
碳封存
指的是以捕獲碳并安全存儲的方式來取代直接向大氣中排放CO2的技術(shù)。
4基本要求
4.1設備要求
宜用固定床熱解炭化設備、移動床熱解炭化設備。炭化設備密封和保溫性能良好,炭化充分,原料
適應性強,炭化設備能滿足連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)需要。設備運行管理應符合GB15577和NY/T4161—2022的要
求。
4.2環(huán)境要求
生產(chǎn)場所環(huán)境空氣應符合GB3095的規(guī)定。尾氣處理系統(tǒng)主要包括脫硫、脫硝和除塵裝置。熱解過
程中應減少粉塵產(chǎn)生并采取減少粉塵散發(fā)的除塵裝置。
5技術(shù)工藝
5.1工藝流程
秸稈炭化工藝流程包括原料預處理、熱裂解炭化、生物炭的卸出與儲存、主要副產(chǎn)物的利用與處理
等工序,工藝流程如圖1所示。
生物炭的卸出與儲存
秸稈原料原料預處理熱裂解炭化
主要副產(chǎn)物的利用與處理
圖1秸稈熱裂解炭化工藝流程
5.2原料預處理
生物炭制備原材料為農(nóng)作物秸稈。原料中無金屬、碎石、土塊、塑料等雜質(zhì)。原料自然含水量應小
于25%。原料粉碎應在通風良好的廠房內(nèi)進行,粉碎機本體應帶有除塵裝置。原料粉碎場所運行管理應
符合GB15577和GB15605的規(guī)定。粉碎后原料顆粒尺寸直徑宜6mm~8mm、長度宜30mm~50mm棒
狀生物質(zhì)顆粒。
5.3熱裂解炭化
熱裂解炭化過程應符合NY/T4161—2022規(guī)定。熱裂解炭化設備不應使用化石能源供應。炭化爐熱
效率不應低于80%。預處理后的秸稈可采用帶式輸送機等適宜設備進行輸送,輸送能力不小于熱解爐額
定原料耗量的120%。秸稈制備生物炭的產(chǎn)炭率應≥30%。炭輸送系統(tǒng)的輸送能力不宜小于熱解爐額定
負荷運行時產(chǎn)炭量的120%。熱裂解炭化的反應溫度應保持在400℃~700℃之間,熱裂解炭化的氣態(tài)副
產(chǎn)物中的氧含量應小于1%(體積分數(shù)),機組正常工作下運行噪聲應低于80dB(A)。
5.4生物炭卸出與儲存
生物炭卸出與儲存應符合NY/T4161—2022規(guī)定。生物炭的卸出應在具有排風除塵裝置的獨立操作
間內(nèi)進行。出炭系統(tǒng)的設備應根據(jù)現(xiàn)場條件緊湊布置,降低輸送高度落差。生物炭卸出后應及時冷卻、
防止自燃,自然堆放24h后,方可入庫或包裝,并做好測溫記錄。當溫度≥60℃時,應拆垛散熱,并做
2
DB23/T3535-2023
好滅火準備。生物炭儲存應按照GB/T1557和GB/T15605的規(guī)定防止產(chǎn)生粉塵污染、防火和防爆。生物
炭儲存應有完備的消防系統(tǒng),應符合GB55036規(guī)定。大氣環(huán)境的濕度應符合GB/T4797.1規(guī)定。
5.5主要副產(chǎn)物的收集與利用
液態(tài)副產(chǎn)物應全部收集,并按GB18599的I類場所規(guī)定做好滲漏措施,妥善儲存。氣態(tài)副產(chǎn)物不應
該直接排放,應加以利用或無害化處理后排放,應符合NY/T4161—2022規(guī)定。
6生物炭技術(shù)指標
生物炭技術(shù)指標應符合NY/T4159規(guī)定。
7生產(chǎn)安全
生物炭的生產(chǎn)應符合NY/T4161—2022規(guī)定。工作場所應配備防塵、防爆和阻爆設施或者設備,運
行管理應符合GB15577和GB/T15605的規(guī)定。熱解爐應設置超溫、超壓報警、泄爆裝置及一氧化碳檢
漏等裝置,作業(yè)環(huán)境的一氧化碳最高允許濃度為30mg/m3。生物炭不應與易燃易爆或強氧化性物質(zhì)混合
裝運及儲存。熱裂解炭化工廠內(nèi)及圍墻外50m內(nèi)嚴禁煙火和燃放煙花爆竹,應在醒目位置設置“嚴禁煙
火”標志。
8生物炭質(zhì)量控制
生物炭的檢測方法應按照NY/T3672執(zhí)行,制備的生物炭質(zhì)量應符合NY/T4159規(guī)定。
9碳封存的數(shù)量
9.1生物炭的存儲方式
生物炭優(yōu)先存儲于土壤。將生物炭均勻拋撒于地表,然后采用螺旋式犁壁犁將0cm~35cm土層翻
轉(zhuǎn)60°~120°,使平鋪在田面上的生物炭進入0cm~35cm土層,機械作業(yè)應達到DB23/T470中深松作
業(yè)質(zhì)量要求?;?qū)⑸锾烤鶆蜾伻鲇诘乇?,隨即旋耕,旋耕作業(yè)質(zhì)量指標如旋耕層深度、耕后地表植被
殘留量、碎土率、地表平整度和耕后田面情況等,應符合NY/T499要求?;蛑瞥缮锾炕柿鲜┯糜?/p>
土壤,生物炭基肥料應符合NY/T3041要求。
9.2產(chǎn)炭率
不同原料熱裂解的反應溫度、反應時間、升溫速率、產(chǎn)炭率按照表1執(zhí)行。同一原料在同一批次進
行熱裂解反應的溫度波動應≤50℃。
表1不同原料的熱裂解參數(shù)與產(chǎn)炭率
原料反應溫度(℃)反應時間(min)升溫速率(℃/min)產(chǎn)炭率(%)
玉米秸稈400~50020~305~1035
稻殼500~55020~405~1033
稻桿400~50030~4010~1533
麻桿450~55035~4510~1533
花生殼400~50030~4010~1535
3
DB23/T3535-2023
9.3生物炭的碳含量
生物炭中的總碳和固定碳含量按照表2執(zhí)行,應符合NY/T4159規(guī)定。
表2生物炭的碳含量
指標
項目
I級II級
總碳(C),%≥60≥30
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