成果名称：秸秆热解炭化及高值产品开发 

　　项目来源：国家小麦产业技术体系任务—秸秆处理及利用原料化 

　　负责人：孟海波 研究员 

　　针对秸秆热解转化能耗高、排放高、处理效率低、产品品质低等卡点堵点难题，重点开展秸秆连续热解炭化工艺及功能性炭基材料制备工艺研究，开发生物炭催化重整制氢技术，创制多功能炭基微生物菌肥、高催化性能炭基材料、功能性吸附材料等系列产品，为秸秆高值高效利用、促进农业高质量发展提供技术支撑。 

　　开发了基于原位重整的热解炭热联产工艺1套和基于原位重整提质设备1套，发明了基于高温热解气清洁直燃与梯级换热的热解成套装备，优化秸秆炭清洁生产工艺，有效降低能耗，研究构建适宜区域特点的典型热解技术模式，并在北方地区进行工程示范应用。开展秸秆热解炭化工艺有机污染物产生机理与协同减控工艺技术研究，研制适用于蔬菜基地修复的多功能炭基微生物菌肥，有效活菌数每克达2亿个，土壤改良效果良好。 

　　秸秆内加热连续式生物质热解炭化设备经第三方机构检测，吨炭电耗15kW·h，生物炭得率31%；玉米秸秆炭比表面积134.5m²/g，固定碳含量55.4%，热值17.6MJ/kg。本技术除产炭外，吨原料产气量1100~1200m³，燃气热值达到5.5MJ/m³左右，整体技术达到国际先进水平。该技术设备已在安徽、山东、河北等地进行了推广。本技术产品燃气可作为农村清洁燃料，生物炭可用于生产炭基有机肥料，适宜在全国秸秆资源丰富地区推广应用。2019年神农中华农业科技奖一等奖（成果名称：北方村镇秸秆清洁供暖关键技术研发与应用）、2016-2018年度全国农牧渔业丰收奖一等奖（成果名称：乡村生产生活废弃物循环利用技术集成与推广应用）。 

图1  内加热连续式生物质热解炭化设备

图2  秸秆热解过程中多环芳烃反应路径