DE112018007786T5 - Verfahren zum Herstellen von Biokohlen - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen von Biokohlen, umfassend die folgenden Schritte: Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Biomasse in einen Reaktionskessel; Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn der Reaktionskessel eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck erreicht, wird ein die aktiven Gruppen enthaltendes aktives Mittel, das 1 bis 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, und ein Katalysator, der 1 bis 10% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen; Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten; wobei ebenfalls der Katalysator zuerst und dann das aktive Mittel zugegeben werden kann. Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Rohstoffe sind reichlich vorhanden und kostengünstig, wobei Ackerlandbiomasseabfälle wiederverwendet werden, und wobei ein aktives Mittel, das aktive Gruppen enthält, zur Karbonisierung der Biomasse zugegeben wird, so dass die Nebenreaktionen wirksam unterdrückt werden können, und wobei das aktive Mittel mit einem Katalysator zusammenarbeitet, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen, dadurch wird die Umwandlungsrate der Biokohlen erhöht, und der Karbonisierungsprozess ist sauber und umweltfreundlich.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Biomassenbrennstoffe, insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von Biokohlen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Mit dem Anstieg der Nachfrage nach fossilen Brennstoffen in der Entwicklung der Volkswirtschaft beschleunigt sich der Verbrauch fossiler Brennstoffe mit alarmierender Geschwindigkeit, die Preise steigen weiter und der Einsatz von Kohle wird ernsthafte Umweltverschmutzung verursachen. Hinsichtlich des zunehmenden Widerspruchs zwischen Angebot und Nachfrage fossiler Brennstoffe, der Umweltverschmutzung und dem Druck des Landes, die Energie zu sparen und die Emissionen zu reduzieren, ist die Entwicklung neuer und erneuerbarer Energien zu einem unvermeidlichen Trend geworden. Als erneuerbare Ressource verursacht die Biomasse während ihrer Nutzung nahezu keine Umweltverschmutzung und spielt auch eine wichtige Rolle beim Schutz und der Verbesserung der ökologischen Umwelt. Die Biomasse ist eine der idealen erneuerbaren Energiequellen und verfügt über ein unbegrenztes Potenzial für ihre intensive Entwicklung und Nutzung.
  • In dem Karbonisierungsprozess der Biomasse werden Biomassebindungen gebrochen, und ein Teil vom Teer und brennbaren Gas (CO, CH4 usw.) wird erzeugt. Bei der Verwendung der traditionellen Backtechnologie beträgt die Umwandlungsrate der Biomasse in den Biokohlen 30%-40%, eine niedrige Umwandlungsrate führt nicht nur zu einer Energieverschwendung, sondern auch zu einer größeren Umweltverschmutzung.
  • INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Biokohlen durch eine Umwandlung der Biomasse.
  • Um die obigen technischen Probleme zu lösen, verwendet die vorliegende Erfindung eine folgende technische Lösung:
    • ein Verfahren zum Herstellen von Biokohlen, umfassend die folgenden Schritte:
      • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Biomasse in einen Reaktionskessel;
      • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn der Reaktionskessel eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck erreicht, wird ein die aktiven Gruppen enthaltendes aktives Mittel, das 1 bis 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, und ein Katalysator, der 1 bis 10% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
      • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von Biokohlen, umfassend die folgenden Schritte:
    • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Biomasse nach dem Mischen mit einem Katalysator in einen Reaktionskessel, wobei das Massenverhältnis der Biomasse zu dem Katalysator 90-99:10-1 beträgt;
    • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn der Reaktionskessel eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck erreicht, wird ein die aktiven Gruppen enthaltendes aktives Mittel, das 1 bis 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
    • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Bevorzugt umfasst die aktive Gruppe eines oder mehrere von Carboxyl, Hydroxyl, Carbonyl und Methoxy.
  • Bevorzugt nimmt die Carboxylgruppe 10-25% in dem Gehalt des aktiven Mittels, die Hydroxylgruppen 4-10% in dem Gehalt des aktiven Mittels, die Carbonylgruppe 13-25% in dem Gehalt des aktiven Mittels und die Methoxygruppe 5-15% in dem Gehalt des aktiven Mittels ein.
  • Bevorzugt ist die Hydroxylgruppe eine Carboxylsäure, ein Propylenglykolmethyletheracetat, ein acrylmodifiziertes Harz, ein Säureion oder eine Polycarboxylsäure.
  • Bevorzugt ist der Katalysator ein Kaliumsalz, ein Calciumsalz, ein Übergangsmetallsalz, ein Metalloxid oder ein Molekularsiebkatalysator.
  • Bevorzugt ist das Metalloxid Al2O3, MgO oder SiO2, wobei der Molekularsiebkatalysator ein Molekularsieb vom Y-Typ, B-Typ oder ZSM-5-Typ ist.
  • Bevorzugt beträgt die Prozesstemperatur des Karbonisierungsumwandlungsschritts 200-800°C, wobei die Karbonisierungszeit 10-120 min beträgt.
  • Beim Zugeben des aktiven Mittels hat der Reaktionskessel einen Temperaturbereich von 220°C-580°C und einen Druckbereich von 0,01MPa-10,0MPa.
  • Bevorzugt umfasst das Verfahren vor dem Karbonisierungsumwandlungsschritt weiterhin einen Trocknungsschritt und ein Vorkarbonisierungsschritt, wobei die Prozesstemperatur des Trocknungsschritts 120-150°C und die Prozesstemperatur des Vorkarbonisierungsschritts 150-220°C beträgt.
  • Aus der obigen technischen Lösung kann es herausgefunden werden, dass die vorliegende Erfindung folgende Vorteile aufweist: die Rohstoffe sind reichlich vorhanden und kostengünstig, wobei Ackerlandbiomasseabfälle wiederverwendet werden, und wobei ein aktives Mittel, das aktive Gruppen enthält, zur Karbonisierung der Biomasse zugegeben wird, so dass die Nebenreaktionen wirksam unterdrückt werden können, und wobei das aktive Mittel mit einem Katalysator zusammenarbeitet, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen, dadurch wird die Umwandlungsrate der Kohle erhöht, und der Karbonisierungsprozess ist sauber und umweltfreundlich.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden wird eine ausführliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
  • Die Biomasse-Rohstoffe der vorliegenden Erfindung umfassen krautige und holzige Biomasse-Rohstoffe, wie Maisstroh, Reishülsen, Sägemehle und dergleichen.
  • Die Biomasse-Rohstoffe treten in die Karbonisierungsvorrichtung ein, durchläuft drei Stufen - Trocknung, Vorkarbonisierung und Karbonisierungsumwandlung, und erzeugt schließlich die Biokohlen. Der Trocknungsschritt ist die Vorbereitungsstufe für die Karbonisierung der Biomasse. Wenn die Temperatur 120-150°C erreicht, wird die in der Biomasse enthaltene Feuchtigkeit zuerst durch Erhitzen ausgefällt und wird zu „trockener Biomasse“. Der Vorkarbonisierungsschritt ist das Anfangsstufe der Karbonisierung der Biomasse. Wenn die Temperatur 150-220°C erreicht, wird die „trockene Biomasse“ erhitzt, wobei die instabilen Komponenten (wie Hemicellulose) darin zersetzt werden und eine kleine Menge an flüchtigen Bestandteilen ausgefällt wird. Der Karbonisierungsumwandlungsschritt ist die Hauptstufe der Karbonisierung der Biomasse, wenn die Temperatur 200-800°C erreicht, werden die Hemicellulose und die Cellulose heftig thermisch zersetzt, wodurch eine große Menge an flüchtigen Bestandteilen erzeugt und eine große Menge Reaktionswärme freigesetzt wird, und das verbleibende feste Produkt ist die „vorläufigen Biokohlen“; in der letzten Stufe der Karbonisierung der Biomasse wird die große Menge an Wärme, die in der Karbonisierungsstufe freigesetzt wird, verwendet, um die in der Holzkohle verbleibenden flüchtigen Substanzen zu entfernen und den festen Kohlenstoffgehalt in den Biomasse-Rohstoffen zu erhöhen, dadurch wird die endgültigen Biokohlen erhalten.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird im Prozess der Karbonisierungsumwandlung ein aktives Mittel, das aktive Gruppen enthält, zugegeben, so dass die Nebenreaktionen wirksam unterdrückt werden können, um die Ausfällung der flüchtigen Bestandteile zu verringern, wobei das aktive Mittel mit einem Katalysator zusammenarbeitet, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen, dadurch wird die Umwandlungsrate der Biokohlen erhöht.
  • Der Karbonisierungsumwandlungsschritt umfasst zwei Reaktionsprozesse - die Karbonisierungspyrolyse (Cracken) und die Karbonisierungsverfestigung, wobei die Reaktionsprozesstemperatur der Karbonisierungspyrolyse (Cracken) 200-800°C und die Reaktionsprozesstemperatur der Karbonisierungsverfestigung 200-500°C beträgt, und wobei die beiden Prozesse gleichzeitig reagieren, insbesondere wie folgt:
    • Zugeben der Biomasse (Pulver oder Granulat) in den Reaktionskessel, Beginnen mit dem Vorerwärmen und der Druckerhöhung, beim Erreichen einer bestimmten Temperatur und eines bestimmten Drucks wirkt sich der Katalysator, so dass die makromolekularen Bindungen der Biomasse sofort in kleine Moleküle gebrochen werden, und die mikromolekularen Bindungen werden weiterhin gebrochen, während des Brechens der Biomassebindung werden einige Komponenten vom Teer und brennbaren Gas (CO, CH4 usw.) erzeugt, ein aktives Mittel wird zugegeben, so dass die oben erwähnten überfließenden flüchtigen Komponenten gleichzeitig an der Kohle verfestigt werden, dadurch kann das Auftreten der Nebenreaktionen überdrückt werden, um die Umwandlungsrate der Biokohlen erheblich zu erhöhen.
  • Bei unterschiedlicher Temperatur und unterschiedlichem Druck kann ein unterschiedlicher Katalysator verwendet werden, um verschiedene Biokohlenprodukte zu erhalten. Der Katalysator ist ein Kaliumsalz, ein Calciumsalz, ein Übergangsmetallsalz, ein Metalloxid, ein Wasserdampf oder ein Molekularsiebkatalysator, dabei ist das Metalloxid Al2O3, MgO oder SiO2, und der Molekularsiebkatalysator ist ein Molekularsieb vom Y-Typ, B-Typ oder ZSM-5-Typ.
  • Die aktive Gruppe umfasst irgendeine von der Carboxylgruppe, der Hydroxylgruppe, der Carbonylgruppe und der Methoxygruppe, wobei die Carboxylgruppe 10-25% in dem Gehalt des aktiven Mittels, die Hydroxylgruppen 4-10% in dem Gehalt des aktiven Mittels, die Carbonylgruppe 13-25% in dem Gehalt des aktiven Mittels und die Methoxygruppe 5-15% in dem Gehalt des aktiven Mittels einnimmt. Dabei ist die Hydroxylgruppe eine Carboxylsäure, ein Propylenglykolmethyletheracetat, ein acrylmodifiziertes Harz, ein Säureion oder eine Polycarboxylsäure. Die Carboxylgruppe ist eine Essigsäure, eine Zitronensäure, eine Ameisensäure oder eine Benzoesäure, wobei die Carbonylgruppe ein Formaldehyd, Aceton, Ethylacetat oder Acetamid ist, und wobei die Methoxygruppe ein Methoxyanilin, p-Methoxybenzaldehyd, o-Methoxyzimtsäure oder Methoxyethan ist.
  • Entsprechend der Zugabesequenz des aktiven Mittels und des Katalysators und den verschiedenen Typen wird das Verfahren zum Herstellen von Biokohlen der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Ausführungsbeispiele erläutert.
  • Beim Zugeben des aktiven Mittels hat der Reaktionskessel einen Temperaturbereich von 220°C-580°C und einen Druckbereich von 0,01MPa-10,0MPa.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinertem Maisstroh oder Körnern in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 220°C erhöht, werden die Carboxylsäure, die 1% in der Masse der Biomasse einnimmt, und das Calciumsalz, das 1% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Reishülsen oder Körner in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 300°C erhöht, werden die Carboxylgruppe, die 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, und das Übergangsmetallsalz, das 10% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Sägemehle oder Körner in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 350°C erhöht, werden die Carbonylgruppe, die 3% in der Masse der Biomasse einnimmt, und das Molekularsieb des Y-Typs, das 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinertem Maisstroh oder Körnern nach dem Mischen mit dem Calciumsalz von 1% in einen Reaktionskessel; Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 220°C erhöht, werden die Carboxylsäure, die 1% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Reishülsen oder Körner nach dem Mischen mit dem Übergangsmetallsalz von 10% in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 300°C erhöht, werden die Carboxylgruppe, die 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 6
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Sägemehle oder Körner nach dem Mischen mit dem Y Molekularsieb des Y-Typs von 5% in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 350°C erhöht, werden die Carbonylgruppe, die 3% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Ausführungsbeispiel 7
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinertem Maisstroh oder Körnern in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 220°C erhöht, werden die Carboxylsäure, die 1% in der Masse der Biomasse einnimmt, die Essigsäure, die 2% in der Masse der Biomasse einnimmt, das Formaldehyd, das 2% in der Masse der Biomasse einnimmt, und das Calciumsalz, das 1% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Wenn der Katalysator bei unterschiedlicher Karbonisierungstemperatur zugegeben wird, ist die benötigte katalytische Reaktionszeit unterschiedlich, je niedriger die Temperatur, bei der der Katalysator zugegeben wird, ist, desto länger ist die benötigte katalytische Zeit. Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die Prozesstemperatur des Karbonisierungsumwandlungsschritts 200-800°C, wobei die entsprechende Karbonisierungszeit 10-120 min beträgt.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinertem Maisstroh in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn die Temperatur sich auf 220°C erhöht, werden das Calciumsalz, das 1% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Reishülsennach dem Mischen mit dem Übergangsmetallsalz von 10% in einen Reaktionskessel;
  • Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, um ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen;
  • Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierung, um die Biokohlen zu erhalten.
  • Die experimentellen Daten der Kohleumwandlungsrate der vorstehenden Ausführungsbeispiele 1 bis 7 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 sind wie folgt:
    Typ der Biomasse Typ der aktiven Gruppe Typ des Katalysators Reakti - on stem - peratur Kohlenumwandlungsrate
    Vergleichsbeispiel 1 Maisstroh Calciumsalz von 1% 220°C 40%
    Vergleichsbeispiel 2 Reishülsen Übergangsmetallsalz von 10% 300°C 41%
    Ausführungsbeispiel 1 Maisstroh Carboxylsäure von 1% Calciumsalz von 1% 220°C 60%
    Ausführungsbeispiel 2 Reishülsen Carboxylgruppe von 5% Übergangsmetallsalz von 10% 300°C 63%
    Ausführungsbeispiel 3 Sägemehle Carbonylgruppe von 3% Molekularsieb des Y-Typs von 5% 350°C 62%
    Ausführungsbeispiel 4 Maisstrohe Carboxylsäure von 1% Calciumsalz von 1% 220°C 61%
    Ausführungsbeispiel 5 Reishülsen Carboxylsäure von 1% Übergangsmetallsalz von 10% 300°C 63%
    Ausführungsbeispiel 6 Sägemehle Carbonylgruppe von 3% Molekularsieb des Y-Typs von 5% 350°C 62%
    Ausführungsbeispiel 7 Maisstroh Carboxylsäure von 1%, Essigsäure von 2%, Formaldehyd von 2% Calciumsalz von 1% 220°C 64%
  • Die obigen experimentellen Daten zeigen an, dass bei der vorliegenden Erfindung ein aktives Mittel, das aktive Gruppen enthält, mit einem Katalysator zusammenarbeitet, so dass die Nebenreaktionen wirksam unterdrückt werden können, ebenfalls können ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchgeführt werden, dadurch wird die Umwandlungsrate der Kohle erhöht, und der Karbonisierungsprozess ist sauber und umweltfreundlich.
  • Oben werden nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert, darauf wird der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann ohne Abweichungen von dem Gedanken der vorliegenden Erfindung verschiedene Variationen und Verbesserungen für die technische Lösung der vorliegenden Erfindung durchführen, die als von dem Schutzumfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Biomasse in einen Reaktionskessel; Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn der Reaktionskessel eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck erreicht, wird ein die aktiven Gruppen enthaltendes aktives Mittel, das 1 bis 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, und ein Katalysator, der 1 bis 10% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen; Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  2. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: Vorbereitung der Rohstoffe: Zugeben von vorab zerkleinerter Biomasse nach dem Mischen mit einem Katalysator in einen Reaktionskessel, wobei das Massenverhältnis der Biomasse zu dem Katalysator 90-99:10-1 beträgt; Karbonisierungsumwandlung: Erhitzen des Reaktionskessels, wenn der Reaktionskessel eine bestimmte Temperatur und einen bestimmten Druck erreicht, wird ein die aktiven Gruppen enthaltendes aktives Mittel, das 1 bis 5% in der Masse der Biomasse einnimmt, in den Reaktionskessel zugegeben, um ein Verfestigen und ein Karbonisieren der Biomasse durchzuführen; Abkühlen: Abkühlen auf unter 40°C nach dem Abschluss der Karbonisierungsumwandlung, um die Biokohlen zu erhalten.
  3. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Gruppe eines oder mehrere von Carboxyl, Hydroxyl, Carbonyl und Methoxy umfasst.
  4. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Carboxylgruppe 10-25% in dem Gehalt des aktiven Mittels, die Hydroxylgruppen 4-10% in dem Gehalt des aktiven Mittels, die Carbonylgruppe 13-25% in dem Gehalt des aktiven Mittels und die Methoxygruppe 5-15% in dem Gehalt des aktiven Mittels einnimmt.
  5. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroxylgruppe eine Carboxylsäure, ein Propylenglykolmethyletheracetat, ein acrylmodifiziertes Harz, ein Säureion oder eine Polycarboxylsäure ist.
  6. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Kaliumsalz, ein Calciumsalz, ein Übergangsmetallsalz, ein Metalloxid oder ein Molekularsiebkatalysator ist.
  7. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalloxid Al2O3, MgO oder Si02 ist, wobei der Molekularsiebkatalysator ein Molekularsieb vom Y-Typ, B-Typ oder ZSM-5-Typ ist.
  8. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesstemperatur des Karbonisierungsumwandlungsschritts 200-800°C beträgt, wobei die Karbonisierungszeit 10-120 min beträgt.
  9. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Zugeben des aktiven Mittels der Reaktionskessel einen Temperaturbereich von 220-580°C und einen Druckbereich von 0,01MPa-10,0MPa hat.
  10. Verfahren zum Herstellen von Biokohlen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Karbonisierungsumwandlungsschritt weiterhin einen Trocknungsschritt und ein Vorkarbonisierungsschritt, wobei die Prozesstemperatur des Trocknungsschritts 120-150°C und die Prozesstemperatur des Vorkarbonisierungsschritts 150-220°C beträgt.
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