Name: reducing willow wood fuel emission by low temperature microwave assisted hydrothermal carbonization
Uploaded: 2019-05-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization at JoVE.com

ويود المؤلفون ان يشكروا كريستوف وارث ، ومايكل روس ، وكارولا ليبسكي ، وجوليان تيخادا ، والدكتور راينر كيرشوف علي دعمهم الفني. تم تمويل الدراسة من قبل BMBF (مشروع BiCoLim-بيو-للاحتراق Limpios) تحت المنحة رقم 01DN16036.

1. اعداد عينه من المواد
<ol><li>حصاد الصفصاف خمس سنوات من العمر ، واستنساخ نوع "Tordes" ([Salix شويريني x s. viminalis] س s. vim.) ، مع ارتفاع 12 − 14 م وقطر الثدي من حوالي 15 سم.</li>
	<li>رقاقه الخشب وتجفيف رقائق في فرن مجفف لمده 24 ساعة في 105 درجه مئوية.</li>
	<li>قطع رقائق الخشب مع مطحنه القطع وطحن مع مطحنه الطرد ا?...

وتسمح هذه المادة بالتفريق بين خطوات التحلل الكيميائي من خلال تطبيق كثافات مختلفه من المعالجة الحرارية. ولذلك ، فمن الممكن لتقييم التفاعلات بين الخسارة الجماعية ، O/C-H/C نسبه ، وقيمه التدفئة ، والحد من مكون الرماد ، وزيادة درجه الحموضة في المياه عمليه وتراكم الفوران في عمليه المياه. ويستند ا...

استخدمت أجهزه الميكروويف للتفحيم الحراري المائي (mahc) للتحول الكيميائي الحراري للمركبات نموذج الكتلة الحيوية مثل الفركتوز ، الجلوكوز1،2 أو السليلوز3، ولركائز العضوية ، يفضل النفايات المواد4،5،6،7،8،9،10. استخدام أفران الميكروويف مفيد لأنه يسمح للتدفئة حتى من الكتلة الحيوية المعالجة2,10 أساسا من خلال الخسائر الحرارية من مذيب عازل11,12, علي الرغم من ان الأفران الميكروويف تفعل لا نقل ما يكفي من الطاقة لكسر مباشره السندات الكيميائية وحث ردود الفعل13. الميكروويف تخترق حجم التفاعل كله من سفينة المفاعل HTC ونقل الطاقة مباشره إلى المواد ، والتي ليس من الممكن مع مفاعل التقليدية التي تظهر معدل التسخين إبطا بسبب قدره التدفئة عاليه من الغلاف الصلب عينه نفسها14. الاثاره حتى من جزيئات الماء العينة بواسطة أفران الميكروويف يسمح بتحسين عمليه التحكم ، كما يتم توزيع درجه الحرارة في مفاعل الميكروويف بالتساوي11،14،15 و تباطؤ بعد رد الفعل هو أسرع بكثير. وعلاوة علي ذلك ، تسخين المفاعلات التقليدية إبطا بكثير والتفاعلات الكيميائية التي تحدث اثناء التسخين يمكن ان التحيز النتائج التي يتم تعيينها عاده إلى درجه الحرارة النهائية. التحكم المحسن في العملية في مفاعل MAHC يمكن من التفصيل الدقيق لدرجه الحرارة التبعية لتفاعلات HTC المختارة (علي سبيل المثال ، الجفاف أو دياربوككسيل). ميزه أخرى للتوزيع درجه الحرارة حتى في حجم المفاعل HTC هو التصاق اقل من الجزيئات المعباه والكربونية تماما علي جدار المفاعل الداخلي2. ومع ذلك ، المياه ليست سوي الميكروويف امتصاص المتوسط المذيبات التي تظهر حتى تناقص الامتصاص الميكروويف في درجات حرارة اعلي ، مما يحد من درجه الحرارة القصوى التي يمكن تحقيقها. يتم تعويض هذا التاثير السلبي عندما يتم إنتاج الأحماض اثناء عمليه HTC أو المحفزات (الأنواع الايونيه أو القطبية) تضاف قبل العلاج. ردود الفعل الناجمة عن الميكروويف تظهر اعلي غله المنتج في عام11,15 وعلي وجه التحديد من 5-هيدروكسيميثيلفورفورال (5-hmf) من الفركتوز بالمقارنة مع الرمال-سرير ردود الفعل المحفزة12. لديهم أيضا أفضل بكثير توازن الطاقة ثم أساليب التدفئة التقليدية15,16.
والمفهوم الكيميائي الأساسي للكربوكربون الحرارية المائية هو تدهور الكتلة الاحيائيه والالبلمره المتعاقبة. في سياق هذه التفاعلات المتفاعلة المعقدة يتم استنزاف الانسجه من الأكسجين ، مما يزيد من قيمه التسخين. في البداية ، وتحلل البوليمرات هيميسيلولوز والسليلوز إلى مونومرات السكر17، علي الرغم من درجات الحرارة المنخفضة تؤثر أساسا علي هيميسيلولوز18،19،20،21. في هذه المرحلة المبكرة من ردود الفعل HTC ، تتشكل الأحماض العضوية من التحول من الديهيديس السكر و deاسيتيل من hemicellulose. هذه الأحماض يمكن ان تكون الخل ، اللبنيك ، ليفيوليتش ، الأكريليك أو حمض الفورميك20،21،22 وانها تقلل من درجه الحموضة من الماء رد فعل في المفاعل. بسبب التفكك ، فانها تشكل الأيونات السالبة الحرة التي تزيد من المنتجات الايونيه في المياه العملية. ويتيح المنتج الأيوني المتزايد حل التكتلات التي تشكل المكونات الرئيسية للرماد في الكتلة الحيوية. وبهذه اليه ، يستنفد النسيج من سلائف الانبعاثات والخبث (مثل البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والكلور والفلزات الثقيلة)23و24.
الأحماض العضوية المشكلة يمكن ان تدعم الجفاف من مونومرات السكر إلى الفوران. وهناك منتج الجفاف السكر المشترك هو فورفورال و 5-هيدروكسيميثيلفورفورال ، والتي هي منتجات مجديه للصناعة الكيميائية ، لأنها تعمل كمنتجات منصة (علي سبيل المثال ، لتوليف البوليمرات البيولوجية). 5-ميثيلفورفورال يمكن تشكيلها من قبل ردود الفعل المحفزة من السليلوز25،26 أو 5-هيدروكسي ميثيل فورفورال27. في حين ان التوليف بوليمر هو أعاده البلمره الاصطناعية تحت ظروف خاضعه للرقابة ، والفوران يمكن أيضا ان تتكثف ، تتبلمر وتشكل الهياكل العطرية عاليه الوزن الجزيئي في البيئة الكيميائية المعقدة للمفاعل MAHC. التفاعل من المركبات العضوية وغير العضوية solubilized مع مصفوفة خليه الخشب المعدلة أضافه إلى تعقيد نظام رد الفعل20. مسارات تفاعل البلمره الفوران توظف التكثيف ادورو أو/والجفاف بين الجزيئات18,20 والغلة الجسيمات هيدروشار مع قذيفة مسعور وأكثر الاساسيه هيدروفيلييك28. ولم يكشف بعد عما إذا كانت جزيئات الكتلة الحيوية متحللة تماما ثم ريبوليميريزيد أو إذا كانت جزيئات الكتلة الحيوية تشكل نموذجا للتفحيم. ومع ذلك ، فان ردود الفعل تدهور والتحلل تشمل الجفاف وردود الفعل نزع الكربوكسيل ، وكذلك29،30، والذي يدفع قطره في الرسم التخطيطي فان krevelen نحو النسب س/ج و ح/ج من الكربون الأسود.
في حين أثبتت دراسات أخرى المعدنية الحد من تاثير المفاعل التقليدية القائمة علي المعالجة الحرارية المائية31، من غسل المياه مع الجمع بين الرشح الميكانيكية32 أو المياه/خلات الأمونيوم/الهيدروكلوريك حمض الغسيل33، لدينا دراسات التحقيق في الرشح المعدنية خلال درجات الحرارة المنخفضة الكربون مع أفران الميكروويف للمرة الاولي. ونظرا لان هذه الدراسة تركز علي الرشح لانبعاثات السلائف لرفع مستوي الوقود ، فانها تحقق في مصير البوتاسيوم والصوديوم والمغنيسيوم والكالسيوم والكلور والكبريت والنيتروجين والمعادن الثقيلة. تشكل سلائف الغبار الدقيقة أملاحا متطايرة (مثل KCl أو K2SO4) عند درجات حرارة مرتفعه في المرحلة الغازية. وعندما تتراكم هذه الأملاح في غاز المداخن ، يمكن للمعادن الثقيلة مثل الزنك ان تقوم بكنسها كجزيئات نواه ، الأمر الذي يؤدي إلى تفاعل سلسله نمو الجسيمات. في درجات الحرارة المنخفضة لغاز المداخن ، يزيد تكاثف الملح من نمو الجسيمات وينتج عنه انبعاث غبار ناعم من المدخنة. وهذه الانبعاثات هي في الوقت الحاضر العامل الرئيسي الذي يقوض استدامه وقود الكتلة الاحيائيه. ويعتمد الإمداد بالطاقة المستدامة علي تخفيضها بواسطة المرشحات المكلفة أو تخفيضها في الوقود (علي سبيل المثال ، من قبل MAHC). وبما ان هذه الدراسة تتبع نهجا عمليا ، فقد اختيرت أخشاب الصفصاف بالتناوب القصير (SRC) كمواد وسيطه حيوية محتمله ذات معدلات نمو مرتفعه. ويمكن زراعتها من قبل المزارعين في حقولهم من أجل إمدادات الطاقة المستدامة ذاتيا عن طريق التحويل إلى غاز ، ولكن أيضا لتوليد الحرارة عن طريق الاحتراق المباشر. عيب الصفصاف SRC هو محتواه النباح عاليه بسبب انخفاض الجذعية: نسبه النباح في مرحله ناضجه. لحاء يحتوي علي الكثير من المعادن بالمقارنة مع الخشب34،35،36،37 وغله كميات اعلي من الغاز أو الجسيمات الانبعاثات38. انخفاض درجه الحرارة HTC يمكن تحسين خصائص الاحتراق من الخشب الصفصاف SRC ، التالي ، تسهم في الحرارة المستدامة وإمدادات الطاقة. معلمه أخرى هامه لل HTC بيوال التحقيق في هذه الدراسة هو كثافة الطاقة ، وارتفاع درجه حرارة الاحتراق الاولي وارتفاع درجه حرارة الاحتراق النهائي39.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>5MS non-polar cloumn</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific,Waltham, USA</td>
			<td>TraceGOLD SQC</td>
			<td>GCMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9&#181;m polyvinylalcohol particle column</td>
			<td>Methrom AG, Filderstadt, Germany</td>
			<td>Metrosep A Supp 4 -250/4.0</td>
			<td>Ion chromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>argon</td>
			<td>Westfalen AG, M&#252;nster, Germany</td>
			<td>UN 1006</td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>calorimeter</td>
			<td>IKA-Werke GmbH &#38; Co.KG, Stauffen, Germany</td>
			<td>C6000</td>
			<td>higher and lower heating value</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>centrifuge</td>
			<td>Andreas Hettich GmbH &#38; Co.KG, Germany</td>
			<td>Rotofix 32 A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>centrifuge mill</td>
			<td>Retsch Technology GmbH, Haan, 
			Germany</td>
			<td>ZM 200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ceramic dishes</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>XX83.1</td>
			<td>Ash content</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cutting mill</td>
			<td>Fritsch GmbH, Markt Einersheim, Germany</td>
			<td>pulverisette 19</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D(+) Glucose</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>X997.1</td>
			<td>higher and lower heating value</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>elemental analyzer</td>
			<td>elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany</td>
			<td>varioMACRO cube</td>
			<td>elemental analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>exicator</td>
			<td>DWK Life Sciences GmbH, Wertheim, Germany</td>
			<td>DURAN DN300</td>
			<td>Ash content</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GC-MS system</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific,Waltham, USA</td>
			<td>Trace 1300</td>
			<td>GCMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>hydrochloric acid</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>HN53.3</td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ICP OES</td>
			<td>Spectro Analytical Instruments GmbH, Kleve, Germany</td>
			<td>Spectro Blue-EOP- TI</td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ion chromatograph</td>
			<td>Methrom GmbH&#38;Co.KG, Filderstadt, Germany</td>
			<td>833 Basic IC plus</td>
			<td>Ion chromatography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>kiln dryer</td>
			<td>Schellinger KG, Weingarten, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>kiln dryer</td>
			<td>Schellinger KG, Weingarten, Germany</td>
			<td></td>
			<td>Ash content</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mesh filter paper</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>L874.1</td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microwave oven</td>
			<td>Anton Paar GmbH, Graz, Austria</td>
			<td>Multiwave Go</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>muffel furnance</td>
			<td>Carbolite Gero GmbH &#38;Co.KG, Neuhausen, Germany</td>
			<td>AAF 1100</td>
			<td>Ash content</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nitric acid</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td>4989.1</td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>oxygen</td>
			<td>Westfalen AG, M&#252;nster, Germany</td>
			<td>UN 1072</td>
			<td>higher and lower heating value</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pH-meter</td>
			<td>ylem Analytics Germany Sales GmbH &#38; Co. KG, Weilheim,Germany</td>
			<td>pH 3310</td>
			<td>pH</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sample bag</td>
			<td>IKA-Werke GmbH &#38; Co.KG, Stauffen, Germany</td>
			<td>C12a</td>
			<td>higher and lower heating value</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Laboratory Vessels and Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>standard samples</td>
			<td>Bernd Kraft GmbH, Duisburg, Germany</td>
			<td></td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sulfonamite</td>
			<td>elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany</td>
			<td>SLBS4782</td>
			<td>elemental analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>teflon reaction vessels</td>
			<td>Anton Paar, Austria</td>
			<td>HVT50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>teflon reaction vessels</td>
			<td>Anton Paar, Austria</td>
			<td>HVT50</td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tin foil</td>
			<td>elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany</td>
			<td>S12.01-0032</td>
			<td>elemental analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tungstenVIoxide</td>
			<td>elementar Analysesysteme GmbH, Langenselbold, Germany</td>
			<td>11.02-0024</td>
			<td>elemental analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>twice deionized water</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>twice deionized water</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td></td>
			<td>higher and lower heating value</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>twice deionized water</td>
			<td>Carl Roth GmbH&#38;Co.KG, Karlsruhe, Germany</td>
			<td></td>
			<td>ICP-OES</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reducing willow wood fuel emission by low temperature microwave assisted hydrothermal carbonization

الكتلة الحيوية هي وقود مستدام ، حيث يتم أعاده دمج انبعاثات CO2 في نمو الكتلة الحيوية. ومع ذلك ، فان السلائف غير العضوية في الكتلة الحيوية تسبب تاثيرا سلبيا علي البيئة وتشكيل الخبث. المختارة قصيرة التناوب اجمه (SRC) خشب الصفصاف لديه<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg"> </img> محتوي الرماد عاليه (= 1.96 ٪) التالي ، ارتفاع محتوي الانبعاثات والسلائف الخبث. ولذلك ، يتم التحقيق في الحد من المعادن من الخشب الصفصاف SRC بدرجه حرارة منخفضه الميكروويف بمساعده الكربون الحرارية (MAHC) في 150 درجه مئوية ، 170 درجه مئوية ، و 185 درجه مئوية. ميزه من [مهك] علي مفاعلات تقليديه يتساوى درجه حرارة [كندوتنس] في الرد فعل وسيطه, بما ان أفران ميكروويف يخترقون الكاملة مفاعله حجم. وهذا يسمح بالتحكم في درجه الحرارة بشكل أفضل وسرعه التهدئة. ولذلك ، يمكن تحليل تعاقب التحلل ، والتحول وتفاعلات أعاده البلمره بشكل فعال. في هذه الدراسة ، وتحليل الخسارة الجماعية ، ومحتوي الرماد وتكوينها ، وقيم التدفئة والمولي O/C و H/C نسب المعالجة وغير المعالجة من خشب الصفصاف SCR وأظهرت ان المحتوي المعدني للفحم MAHC تم تخفيض وزيادة قيمه التدفئة. وأظهرت المياه عمليه انخفاض درجه الحموضة والواردة فورفورال و 5-ميثيلفورفورال. وأظهرت درجه حرارة العملية من 170 درجه مئوية أفضل مزيج من مدخلات الطاقة والحد من مكون الرماد. ويسمح البرنامج بفهم أفضل لعمليه الكربون الحراري المائي ، في حين ان التطبيق الصناعي الواسع النطاق غير محتمل بسبب ارتفاع تكاليف الاستثمار.

وكشفت نتائج التحليل العنصري عن وجود اختلافات بين نسبه O/C-H/C لخشب الصفصاف والمبيدات الحيوية MAHC (الشكل 1). وتظهر المواد الخام نسبا اعلي من المستويات العليا والمتوسطة والتباين الأعلى للقيم. وقد قلل العلاج من القيمة المضافة بسبب التجانس في مفاعل الميكروويف. وق...

Watch this Scientific Journal Video about Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization at JoVE.com

Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization

ويقدم بروتوكول لاستنفاد سلائف الانبعاثات من الكتلة الاحيائيه المنخفضة الجودة بواسطة الموجات الصغريه المنخفضة الحرارة التي تساعد في معالجه الكربون الحراري المائي. يتضمن هذا البروتوكول معلمات الميكروويف وتحليل المنتج الحيوي والمياه المعالجة.

الحد من انبعاثات الوقود الخشب الصفصاف بدرجه حرارة منخفضه الميكروويف بمساعده الكربون الحراري

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative ...

في مجموعتنا، طبقنا معالجة الموجات الدقيقة درجة حرارة منخفضة من أجل استنزاف الكتلة الحيوية الصفصاف من السلائف الغبار غرامة. ويمكن أن يساعد ذلك في تحسين الكتلة الأحيائية من أجل الاحتراق النظيف وبالتالي زيادة إمكانات وقود الكتلة الحيوية في بلد ما. تسمح الموجات الدقيقة بتسخين الكتلة الحيوية حتى وبسرعة لأنها تثير جزيئات الماء في حجم المفاعل بأكمله.الماء هو مذيب متوسط يعفي الميكروويف ومن أجل الوصول إلى درجات حرارة أعلى في المفاعل ، يجب إضافة الحفز مثل الأحماض العضوية. بعد التجفيف، واستخدام مطحنة القطع لقطع رقائق الخشب الصفصاف. ضع رقائق الخشب في طاحونة الطرد المركزي وطحن إلى حجم الجسيمات من 0.12 ملليمتر.نقل 500 ملليغرام من المواد الخام الأرض في 50 ملليلتر PTFE تفاعل وعاء مع ملعقة. إضافة 10 ملليلتر من المياه المنزوعة. المسمار أسفل قبعة السفينة رد الفعل، بحيث صمام الضغط على الغطاء هو على نفس مستوى حافة الغطاء.حدد فرن ميكروويف مع 850 واط وتردد مغناطيسي من 2، 455 ميغاهرتز. وضع 12 وعاء رد فعل مع المواد الخام في فرن الميكروويف وإغلاق الفرن. إعداد برنامج درجة الحرارة ل150، 170، أو 185 درجة مئوية.بدء تشغيل فرن الميكروويف مع المواد الخام الجديدة لكل برنامج واحد. بعد اكتمال البرنامج، وإزالة الأوعية رد فعل للسماح لهم لتبرد وإعادة تنشيط. ثم، نقلها تحت خزانة الدخان وفك الغطاء ببطء للافراج عن الضغط في الداخل.افتحوا السفن إضافة 35 ملليلتر من الماء المقطر مرتين إلى كل وعاء رد فعل ويهز لخلط. صب الحل من كل سفينة إلى اسطوانة الطرد المركزي والطرد المركزي في 1، 714 مرة ز لمدة 10 دقائق.يتم تصريف مياه العملية في أنبوب آخر وتخزينها مجمدة في ناقص خمس درجات مئوية للدرجة الH و GC-MS التحليل. تجميد اسطوانة الطرد المركزي مع بيليه الحيوية المتبقية في ناقص خمس درجات مئوية لعدة ساعات. ثم، إخراج بيليه الحيوية وتجفيفها في 105 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.بعد ذلك، وزن بيليه بيوكولي وحساب فقدان الوزن الناجمة عن MAHC. أولاً، تزن 20 طبق خزفي فارغ بشكل فردي. أضف غراماً واحداً من العينة في كل طبق.من كل معالجة درجة الحرارة، وإعداد خمسة أطباق مع المواد الخام المجففة وخمسة أطباق مع بيوك بيوك المجزف. ضع أطباق السيراميك المفتوحة في فرن الكعك وإغلاق الفرن. برنامج برنامج درجة الحرارة للفرن كاتم وبدء البرنامج.بعد اكتمال البرنامج، والسماح للفرن كاتم تبرد إلى 105 درجة مئوية. ثم، فتح الفرن ونقل أطباق السيراميك إلى مجفف مليئة عامل تجفيف تتكون من هلام السيليكا. إغلاق مجفف وفراغ الجافة مع مساعدة من مضخة فراغ.أخرج أطباق السيراميك بعد 24 ساعة من التبريد. وزن الطبق السيراميك الذي يحتوي على الرماد وحساب وزن الرماد عن طريق طرح وزن طبق السيراميك الفارغ. في كيس عينة من البلاستيك وجود قيمة سعرات حرارية محددة من 46، 479 جول في غرام، تعبئة مع غرام واحد من الجلوكوز.وضع كيس العينة في بوتقة الاحتراق من قنبلة قياس الحرارية. استخدام ماصة لإضافة خمسة ملليلتر من المياه مرتين deionized في الجزء السفلي من القنبلة والمسمار أسفل القنبلة. ضع القنبلة في مقياس السعرات الحرارية واغلقي مقياس السعرعلى مقياس السعرات الحرارية، أدخل وزن العينة، غرام واحد، وتغيير إعدادات لطريقة كيس العينة. ثم، بدء تشغيل مقياس السعرات الحرارية. بعد اكتمال القياس ، أخرج القنبلة ، وقم بتحويلها رأسًا على عقب ، واهزها ببطء لمدة دقيقة واحدة.فك القنبلة واستخدام المياه ذات الألغام مرتين لطرد العينة إلى قارورة حجمية. شطف القنبلة عدة مرات حتى يصل حجم 50 ملليلتر. كرر قياس السعرات الحرارية خمس مرات مع كل الكولورية MAHC والمواد الخام.بعد العلاج في قنبلة الكالوريمتر، نقل خمسة ملليلترات من الحل إلى قارورة حجمية 50 ملليلتر وإضافة 45 ملليلتر من المياه ذات الألغام مرتين لخلط. بعد معايرة الكروماتوغراف أيون، أدخل أنبوب شفط العينة في القارورة ورسم ما يقرب من ثلاثة ملليلترات من العينة مع حقنة في ما قبل الكولوم. بدء تشغيل التحليل.لإجراء المطيافية الانبعاثات الضوئية المستحثة البلازما، نقل أول 400 ملليغرام من المواد الخام المجففة أو ال Biocoal MAHC إلى 50 ملليلتر PTFE وعاء التفاعل مع ملعقة. إضافة ثلاثة ملليلتر من 69٪ حمض النيتريك وتسعة ملليلتر من حمض الهيدروكلوريك 35٪. المسمار أسفل قبعة السفينة رد الفعل، بحيث صمام الضغط في الغطاء هو على نفس مستوى حافة الغطاء.وضع الأوعية رد فعل من العينات ليتم تسخينها في فرن الميكروويف وإغلاق الفرن. برنامج برنامج درجة الحرارة للتدهور الكامل للمادة العضوية وبدء فرن الميكروويف. بعد اكتمال البرنامج، وإزالة الأوعية رد الفعل.السماح لهم لتهدئة وإعادة تنشيط. تحت خزانة الدخان، والإفراج عن الضغط داخل السفن وفتحها. صب العينات في اسطوانة لمبة 50 ملليلتر، ثم شطف وعاء التفاعل بدقة مع الماء مرتين deionized ونقلها إلى اسطوانة لمبة.قم بالاسطوانة إلى علامة 50 ملليلتر مع مياه ذات طابع غير تأين مرتين لضمان تخفيف جميع العينات. في قمع مع قطعة من 150 ميكرومتر شبكة ورقة تصفية على رأس، تصفية العينة. نقل الترشيح إلى أنابيب أجهزة الطرد المركزي المخروطية 50 ملليلتر.قم بتحميل قوارير تحتوي على عينات قياسية في الحقن التلقائي لـ ICP-OES، ثم قم بتشغيل المعايرة. ثم قم بتحميل المواد الخام أو عينات الكولوري في الحقن التلقائي لـ ICP-OES وتشغيل تحليل ICP-OES بنفس المعلمات. بعد تحليل برنامج المقارنات الدولية -OES، الحصول على تركيزات عنصري من البرنامج، والذي يستند إلى منحنيات المعايرة التي تم الحصول عليها من عينات قياسية.وكشفت نتائج التحليل الأولي عن ارتفاع نسب الأكسجين والكربون مقابل الهيدروجين إلى الكربون، واختلافاً أعلى في قيم المادة الخام. وقد خفّض العلاج في شركة MAHC من تغير القيمة بسبب التجانس في مفاعل الموجات الدقيقة. تم تخفيض نسبة الهيدروجين إلى الكربون في 150 درجة مئوية.وقد انخفضت نسبة الأكسجين إلى الكربون عند 170 درجة مئوية، ثم انخفضت بدرجة أكبر عند 185 درجة مئوية. تسببت درجة الحرارة في زيادة اللون البني ، في حين أظهرت المياه العملية نفس الاتجاه ، الناجمة عن زيادة في الحلقات العطرية. وتظهر عناصر مختلفة ترسبات مختلفة تعتمد على درجة الحرارة في المياه المعالجة.تم نقل الكلور والبوتاسيوم بشكل مكثف إلى المياه المصنعة عند 150 درجة مئوية ، في حين أظهرت الكبريت والمغنيسيوم والباريوم والكالسيوم والصوديوم والزنك والمنغنيز والسترونتيوم أعلى معدل نضوب عند 170 درجة مئوية. فقط تركيزات الفضة والليثيوم في الcocoal الحيوي أظهرت معدل انخفاض حتى. لم يتأثر النيتروجين بعلاج MAHC على الإطلاق.وتسمح هذه الطريقة باستنفاد السلائف الاختبارية الدقيقة من الكتلة الحيوية المعالجة، وتُرقم الكتلة الأحيائية غير القابلة للاحتراق. ومن خلال تطبيق هذه المسألة على مختلف الكتلة الحيوية، يمكن نقل تقنية رفع مستوى الوقود إلى العديد من المواد الأولية المحتملة للوقود التي لا تستخدم للاحتراق بعد. وبما أن درجة الحرارة في الميكروويف سهلة التحكم، فإن إجراء المزيد من البحوث التي تستخدم استخدام الكربون الحراري المائي بمساعدة الميكروويف يمكن أن يكشف عن خطوات رد الفعل في المراحل المبكرة من الكربون الحراري الحراري الكتلي.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

بمساعدة الميكروويف داخل الجزيء Dehydrogenative ديلز ألدر، ردود الفعل لتركيب النفثالين Functionalized / الأصباغ Solvatochromic

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Functionalization بمساعدة الميكروويف بولي (جلايكول الإثيلين) وعلى الراتنج الببتيدات للاستخدام في سلسلة Polymerizations وتشكيل هيدروجيل

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Quantitative Detection of Trace Explosive Vapors by Programmed Temperature Desorption Gas Chromatography-Electron Capture Detector

الكشف عن كمية من المتفجرات عن طريق تتبع الأبخرة درجة الحرارة المبرمجة الامتزاز الغاز اللوني-الكترون التقاط الكاشف

The direct liquid deposition of solution standards onto sorbent-filled thermal desorption tubes is used for the quantitative analysis of trace explosive ...

Chemical Gardens as Flow-through Reactors Simulating Natural Hydrothermal Systems

حدائق الكيميائية كما تدفق من خلال المفاعلات محاكاة الأنظمة الحرارية المائية الطبيعية

Here we report experimental simulations of hydrothermal chimney growth using injection chemical garden methods. The versatility of this type of experiment ...

Original Experimental Approach for Assessing Transport Fuel Stability

المنهج التجريبي الأصلي لتقييم النقل الاستقرار الوقود

The study of fuel oxidation stability is an important issue for the development of future fuels. Diesel and kerosene fuel systems have undergone several ...

Non-equilibrium Microwave Plasma for Efficient High Temperature Chemistry

عدم التوازن الميكروويف الميكروويف للكفاءة عالية درجة الحرارة الكيمياء

A flowing microwave plasma based methodology for converting electric energy into internal and/or translational modes of stable molecules with the purpose ...

Low Pressure Vapor-assisted Solution Process for Tunable Band Gap Pinhole-free Methylammonium Lead Halide Perovskite Films

عملية الحل المدعوم من بخار الضغط المنخفض للفرقة الانضباطي الفجوة خالية من الثقب الرصاص ميثيلامونيوم هاليد بيروفسكيتي الأفلام

Organo-lead halide perovskites have recently attracted great interest for potential applications in thin-film photovoltaics and optoelectronics. Herein, ...

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

وعاء واحد ساعدت الميكروويف التحويل من استرات النترات أنوميريك إلى تريتشلورواسيتيميداتيس

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

إعداد بمساعدة الميكروويف من 1-أريل-1 H-بيرازول-5-أمينيس

A synthetic process for the preparation of a variety of 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines was developed. The microwave-mediated nature of this method makes it ...