הפחתת הדלק של ווילו ווד על ידי מיקרוגל טמפרטורה נמוכה בסיוע הידרותרמי פחמון

Summary

פרוטוקול עבור דלדול הפליטה מקודמן ביומסה באיכות נמוכה על ידי מיקרוגל טמפרטורה נמוכה בסיוע הידרותרמי טיפול בקרנון מוצג. פרוטוקול זה כולל את הפרמטרים של המיקרוגל ואת הניתוח של מוצר ביו-פחם והדפסת מים.

Abstract

ביומסה הוא דלק בר קיימא, כמו שיתוף הפליטות שלה₂ משולבים מחדש בצמיחה ביומסה. עם זאת, מראש מקדם אורגניים ביומסה לגרום להשפעה סביבתית שלילית מערך הסיגים. הסיבוב הקצר שנבחר coppice (SRC) עץ ערבה יש תוכן אפר גבוה (= 1.96%) ולכן, תוכן גבוה של פליטה וסמני מקדים. לכן, הפחתת מינרלים מ-SRC עץ ווילו על ידי מיקרוגל טמפרטורה נמוכה בסיוע הידרותרמי (MAHC) ב 150 ° c, 170 ° c, ו 185 ° c נחקר. יתרון של MAHC על פני כורים קונבנציונליים הוא מוליכות טמפרטורה אפילו במדיום התגובה, כמו מיקרוגלים לחדור את נפח הכור כולו. זה מאפשר בקרת טמפרטורה טובה יותר cooldown מהר יותר. לכן, ניתן לנתח ביעילות רצף של פירוק, המרה ותגובות לשינוי צורה. במחקר זה, ניתוח של אובדן המוני, תוכן אפר והרכב, החימום ערכים ומשן טוחנת O/C ו H/C יחס של עץ ווילו SCR מטופלת ומטופל הראה כי התוכן המינרלים של פחם MAHC הופחת ואת ערך החימום גדל. המים בתהליך הראו pH יורד והכיל furfural ו 5-מתילfurfural. טמפרטורת התהליך של 170 ° c הראתה את השילוב הטוב ביותר של קלט אנרגיה והפחתת רכיב אפר. ה-MAHC מאפשר הבנה טובה יותר של תהליך הקרבון ההידרותרמי, בעוד שיישום תעשייתי בקנה מידה גדול אינו סביר בשל עלויות ההשקעה הגבוהות.

Introduction

היישום של מיקרוגלים עבור הידרותרמי הידרופנון (mahc) שימש לשינוי תרמוכימי של תרכובות מודל ביומסה כמו פרוקטוז, גלוקוז^1,2 או תאית³, עבור מצעים אורגניים, עדיף פסולת חומר^4,5,6,7,8,9,¹⁰. הניצול של מיקרוגלים הוא יתרון כפי שהוא מאפשר חימום אפילו של ביומסה שטופלו^2,10 בעיקר באמצעות הפסדים תרמיים של מומס מדידו

Protocol

1. הכנת חומר לדוגמא

1. קציר חמש בן ערבה בת, לשכפל סוג "Tordes" ([סליקס schwerinii x S. Viminalis] x s.), עם גובה של 12 עד 14 מ' וקוטר שד של כ 15 ס מ.
2. השבב עץ ויבש את השבבים במייבש כבשן עבור 24 שעות ב 105 ° c.
3. חותכים את שבבי עץ עם טחנת חיתוך לטחון עם טחנת צנטריפוגלי לגודל חלקיק של 0.12 מ"מ.

2. מיקרוגל בסיוע לפחמי-הידרותרמי

1. השתמש בתנור מיקרוגל עם 850 W ותדירות מגנטרון של 2,455 MHz.
2. מקום 500 מ"ג של חומר גלם משלב 1.3 ב-50 mL polyטטרפלואורואתילן (מצופה) כלי התגובה עם מרית. מוסיפים 10 מ ל של מים מינרלים. להרוס את הפקק כלי התגובה כך שסתום הלחץ בכובע הוא באותה רמה כמו שולי הכובע

תוצאות

תוצאות הניתוח הבסיסי חשפו הבדלים בין היחס O/C-H/C של עץ הערבה וביופחמים MAHC (איור 1). חומר הגלם מציג יחס גבוה יותר של O/C-H/C וריאציה גבוהה יותר של הערכים. הטיפול MAHC הפחית את וריאציה הערך עקב הומוגון במחולל המיקרוגל. הדיוק של כור המיקרוגל איפשר את הבידול של שלושה של...

Discussion

ה-MAHC מאפשר את הבידול של צעדי הירידה הכימית על ידי החלת עוצמות שונות של טיפול תרמי. לכן, ניתן להעריך את האינטראקציות בין אובדן המונים, O/C-H/C יחס, הסקה ערך, הפחתת רכיב אפר, הגדלת pH של התהליך הצטברות של המים בתהליך המים. היתרון של שיטת MAHC על השיטה המקובלת HTC הכור מבוסס על הולכה תרמית דרך מיקרוגלים ?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
5MS non-polar cloumn	Thermo Fisher Scientific,Waltham, USA	TraceGOLD SQC	GCMS
9µm polyvinylalcohol particle column	Methrom AG, Filderstadt, Germany	Metrosep A Supp 4 -250/4.0	Ion chromatography
argon	Westfalen AG, Münster, Germany	UN 1006	ICP-OES
calorimeter	IKA-Werke GmbH & Co.KG, Stauffen, Germany	C6000	higher and lower heating value
centrifuge	Andreas Hettich GmbH & Co.KG, Germany	Rotofix 32 A
centrifuge mill	Retsch Technology GmbH, Haan, Germany	ZM 200
ceramic dishes	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany	XX83.1	Ash content
cutting mill	Fritsch GmbH, Markt Einersheim, Germany	pulverisette 19
D(+) Glucose	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany	X997.1	higher and lower heating value
elemental analyzer	elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany	varioMACRO cube	elemental analysis
exicator	DWK Life Sciences GmbH, Wertheim, Germany	DURAN DN300	Ash content
GC-MS system	Thermo Fisher Scientific,Waltham, USA	Trace 1300	GCMS
hydrochloric acid	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany	HN53.3	ICP-OES
ICP OES	Spectro Analytical Instruments GmbH, Kleve, Germany	Spectro Blue-EOP- TI	ICP-OES
Ion chromatograph	Methrom GmbH&Co.KG, Filderstadt, Germany	833 Basic IC plus	Ion chromatography
kiln dryer	Schellinger KG, Weingarten, Germany
kiln dryer	Schellinger KG, Weingarten, Germany		Ash content
mesh filter paper	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany	L874.1	ICP-OES
microwave oven	Anton Paar GmbH, Graz, Austria	Multiwave Go
muffel furnance	Carbolite Gero GmbH &Co.KG, Neuhausen, Germany	AAF 1100	Ash content
nitric acid	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany	4989.1	ICP-OES
oxygen	Westfalen AG, Münster, Germany	UN 1072	higher and lower heating value
pH-meter	ylem Analytics Germany Sales GmbH & Co. KG, Weilheim,Germany	pH 3310	pH
sample bag	IKA-Werke GmbH & Co.KG, Stauffen, Germany	C12a	higher and lower heating value
Standard Laboratory Vessels and Instruments
standard samples	Bernd Kraft GmbH, Duisburg, Germany		ICP-OES
sulfonamite	elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany	SLBS4782	elemental analysis
teflon reaction vessels	Anton Paar, Austria	HVT50
teflon reaction vessels	Anton Paar, Austria	HVT50	ICP-OES
tin foil	elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany	S12.01-0032	elemental analysis
tungstenVIoxide	elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany	11.02-0024	elemental analysis
twice deionized water	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany
twice deionized water	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany		higher and lower heating value
twice deionized water	Carl Roth GmbH&Co.KG, Karlsruhe, Germany		ICP-OES