东南大学能源与环境学院徐志强团队在《东南大学学报(自然科学版)》发表论文《中药渣的水热炭化特性研究》,该研究采用水热炭化技术处理中药渣废弃物,选取黄芪、蓝芩、胃苏和苏黄4种典型中药渣开展实验,在特定工况下对产物分析后发现,黄芪中药渣炭化特性最佳,其水热炭燃料特性接近亚烟煤,为高含水中药渣的资源化利用提供了有效方案。
中药渣作为生物质废弃物,含水量高且伴有异味,传统处理方式难以兼顾环保与资源回收。水热炭化技术凭借无需预干燥、反应条件温和、设备操作简单等优势,成为处理这类废弃物的理想选择,其生成的水热炭还可在吸附、清洁能源等领域发挥作用。

研究团队将中药渣与水按1∶5的固液比混合,放入耐高压密闭不锈钢水热反应釜,在260℃下反应180分钟。实验结果显示,4种中药渣的水热炭产率相近,均在37.62%~38.23%之间,但黄芪中药渣的转化效果最为突出。其水热炭的碳含量达68.53%,高位热值为28.28MJ/kg,氧碳比0.17、氢碳比0.91,各项指标均接近亚烟煤水平。
通过多维度表征分析,黄芪水热炭呈现高长径比的管状结构,孔隙丰富,固碳能力更强;而蓝芩和苏黄水热炭则为花菜状形貌,孔隙结构较少。元素分析表明,所有中药渣水热炭经水解、脱水、脱羧反应后,氢碳比和氧碳比均显著降低,大部分碳和能量保留在固体产物中。
该研究明确了不同中药渣的水热炭化特性,验证了水热炭化技术将中药渣转化为清洁固体燃料的可行性,为中药渣的资源化处理提供了科学依据和实践参考,对推动废弃生物质能源化利用具有重要意义。