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

De auteurs willen Christoph Warth, Michael Russ, Carola Lepski, Julian Tejada en Dr. Rainer Kirchhof bedanken voor hun technische ondersteuning. De studie werd gefinancierd door de BMBF (project BiCoLim-bio-brandbare limpios) onder het subsidie nummer 01DN16036.

1. bereiding van het monstermateriaal
<ol><li>Oogst vijf jaar oude wilg, kloon type "Tordes" ([Salix schwerinii x s. viminalis] x s. vim.), met een hoogte van 12 − 14 m en een borst diameter van ongeveer 15 cm.</li>
	<li>Chip het hout en droog de chips in een oven droger voor 24 uur bij 105 ° c.</li>
	<li>Snijd de houtsnippen met een snij molen en grind met een centrifugale molen tot een deeltjesgrootte van 0,12 mm.</li>
</ol>2. magnetron bijgestaan hydrothermale carbonisatie<...

De MAHC staat de differentiatie van de stappen van de chemische afbraak toe door verschillende intensiteiten van thermische behandeling toe te passen. Daarom is het mogelijk om de interacties tussen het massaverlies, O/C-H/C verhouding, het verwarmen waarde, de component vermindering van de as, pH verhoging van het proceswater en accumulatie van furanen in het proceswater te beoordelen. Het voordeel van de methode MAHC over de conventionele methode van de reactor HTC is gebaseerd op de thermische geleiding via microgolve...

De toepassing van microgolven voor hydrothermale carbonisatie (MAHC) werd gebruikt voor de thermochemische transformatie van biomassa model verbindingen zoals fructose, glucose1,2 of cellulose3, en voor organische substraten, bij voorkeur afvalstoffen4,5,6,7,8,9,10. Het gebruik van microgolven is voordelig aangezien het een zelfs het verwarmen van behandelde biomassa2,10 hoofdzakelijk door thermische verliezen van een diëlektrische oplosmiddel11,12toestaat, hoewel de microgolven niet genoeg energie overbrengen om chemische banden direct te breken en reacties te veroorzaken13. De microgolven dringen het hele reactievolume van de HTC reactor schip en de overdracht van de energie rechtstreeks naar het materiaal, die niet mogelijk is met een conventionele reactor die een langzamere verwarmings graad als gevolg van de Hoge verwarmingscapaciteit van de stalen mantel en de steekproef zelf14. De gelijkmatige excitatie van de watermoleculen van het monster door microgolven maakt een verbeterde procescontrole mogelijk, aangezien de temperatuur in de microgolf reactor gelijkmatig verdeeld is11,14,15 en de cooldown na de reactie is veel sneller. Bovendien, conventionele reactoren warmte veel langzamer en de chemische reacties die zich tijdens de verwarming kan bias de resultaten die meestal worden toegewezen aan de uiteindelijke temperatuur. De verbeterde procescontrole in een MAHC reactor zorgt voor een precieze uitwerking van de temperatuurafhankelijkheid van geselecteerde HTC Reacties (bijv. uitdroging of decarboxylatie). Een ander voordeel van de gelijkmatige temperatuur verdeling in de HTC-reactor volume is de lagere hechting van immobiled en volledig verkoold deeltjes op de binnenste reactor muur2. Nochtans, is het water slechts een gemiddeld microgolf absorberend oplosmiddel dat zelfs het verminderen van microgolf absorptie bij hogere temperaturen toont, die de haalbare maximum temperatuur beperkt. Dit negatieve effect wordt gecompenseerd wanneer zuren worden geproduceerd tijdens de HTC-proces of katalysatoren (Ionische of polaire soorten) worden toegevoegd vóór de behandeling. Magnetron geïnduceerde reacties tonen hogere product opbrengsten in het algemeen11,15 en in het bijzonder van 5-gehalte aan hydroxymethylfurfural (5-HMF) van fructose in vergelijking met zand-bed gekatalysete reacties12. Ze hebben ook een veel betere energiebalans dan conventionele verwarmings methoden15,16.
Het fundamentele chemische concept van hydrothermale carbonisatie is de degradatie en de opeenvolgende polymerisatie van de biomassa. In de loop van deze complexe interactie reacties wordt het weefsel uitgeput van zuurstof, die de het verwarmen waarde verhoogt. Op het eerste, de polymeren Hemicellulose en cellulose zijn gehydrolyseerd aan suiker monomeren17, hoewel lage temperaturen vooral van invloed op de Hemicellulose18,19,20,21. In dit vroege stadium van de HTC reacties, organische zuren worden gevormd uit de transformatie van de suiker aldehyden en de deacetylatie van Hemicellulose. Deze zuren kunnen azijn, melkzuur, levulinic, acryl of vormend zuur20,21,22 zijn en zij verminderen de pH van het reactie water in de reactor. Wegens dissociatie, vormen zij vrije negatieve ionen die het ionen product in het proceswater verhogen. Het stijgende ionen product staat het oplossen van kationen toe, die de belangrijkste bestanddelen van de as in de biomassa zijn. Door dit mechanisme, het weefsel is uitgeput van emissie precursoren en slakken vormers (bijv. kalium, natrium, calcium, chloor en zware metalen)23,24.
De gevormde organische zuren kunnen de uitdroging van suiker monomeren aan furanen ondersteunen. Een gemeenschappelijk suiker dehydratie product is Furfural en 5-gehalte aan hydroxymethylfurfural, die haalbare producten voor de chemische industrie zijn, aangezien zij als platformproducten (b.v., voor de synthese van biopolymeren) dienen. 5-Methylfurfural kan door gekatalysete reacties van cellulose25,26 of 5-gehalte aan hydroxymethylfurfural27worden gevormd. Terwijl de biopolymeer synthese een kunstmatige herpolymerisatie onder gecontroleerde voorwaarden is, kunnen furanen ook condenseren, polymeriseren en vormen hoge moleculair gewichts aromatische structuren in het complexe chemische milieu van de MAHC reactor. De interactie van de solubilized organische en anorganische verbindingen met de gewijzigde houten cel matrijs Voeg aan de ingewikkeldheid van het reactiesysteem20toe. De furanen van de de polymerisatiereactie wegen gebruiken aldoal condensatie of/en intermoleculaire dehydratie18,20 en opbrengst hydrochar deeltjes met een hydrofobe shell en een meer hydrofiele kern28. Het is nog niet onthuld of biomassa deeltjes volledig worden ontbonden en vervolgens worden herpolymeren of als de biomassa deeltjes dienen als een sjabloon voor de carbonisatie. Echter, de degradatie en repolymerisatie reacties bestaan uit uitdroging en decarboxylatie reacties, alsmede29,30, die de daling van de van Krevelen diagram in de richting van de O/c en H/c verhoudingen van zwarte koolstof induceert.
Terwijl andere studies bleek het mineraal verminderen effect van conventionele reactor gebaseerde hydrothermale behandeling31, van een water wassen met gecombineerde mechanische uitspoeling32 of water/ammoniumacetaat/zoutzuur wassen33, onze studies onderzoeken de minerale uitspoeling tijdens lage temperatuur carbonisatie met microgolven voor de eerste keer. Aangezien dit onderzoek richt zich op emissie-voorloper uitlogen voor brandstof te upgraden, het onderzoekt het lot van kalium, natrium, magnesium, calcium, chloor, zwavel, stikstof en zware metalen. De fijne stof voorlopers vormen vluchtige zouten (b.v., KCl of K2zo4) bij verhoogde temperaturen in de gasachtige fase. Wanneer deze zouten zich ophopen in het rookgas, zware metalen zoals zink kan opruimen ze als nucleatie deeltjes, wat leidt tot een deeltjes groei kettingreactie. Bij lagere rookgas temperaturen, zout condensatie verder triggers de deeltjes groei en resulteert in cancerogenous fijn stofemissie van de schoorsteen. Deze emissies zijn op dit moment de belangrijkste factor die de duurzaamheid van biomassa brandstoffen compromissen. Een duurzame energievoorziening vertrouwt op hun vermindering door dure filters of hun vermindering van de brandstoffen (b.v., door MAHC). Aangezien dit onderzoek een praktische benadering volgt, werd het korte rotatie Coppice (SRC) wilgenhout gekozen als potentiële bioenergie grondstoffen met hoge groeipercentages. Het kan worden geteeld door boeren op hun akkers voor een zelf-duurzame voeding door vergassing, maar ook voor warmteopwekking door directe verbranding. Een nadeel van Willow SRC is de hoge schors inhoud als gevolg van een lage stam: schors ratio op volwassen stadium. De schors bevat veel mineralen in vergelijking met hout34,35,36,37 en levert hogere hoeveelheden van gasvormige of deeltjesuitstoot38. Lage temperatuur HTC kan verbeteren van de verbranding eigenschappen van SRC wilgenhout en, daardoor, bijdragen aan een duurzame warmte-en stroomvoorziening. Een andere belangrijke parameter van de HTC biokolen onderzocht in deze studie is de energiedichtheid, de hogere initiële verbranding temperatuur en de hogere uiteindelijke verbranding temperatuur39.

<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

Biomassa is een duurzame brandstof, omdat de CO2 -uitstoot opnieuw geïntegreerd is in de biomassa groei. Echter, de anorganische precursoren in de biomassa veroorzaken een negatieve milieu-impact en slakken vorming. De geselecteerde korte rotatie Coppice (SRC) Willow Wood heeft een hoge as inhoud (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg"> </img> = 1,96%) en dus een hoog gehalte aan emissie-en slakken precursoren. Daarom is de vermindering van mineralen uit SRC wilg hout door lage temperatuur magnetron bijgestaan hydrothermale carbonisatie (MAHC) bij 150 ° c, 170 ° c, en 185 °C wordt onderzocht. Een voordeel van MAHC over conventionele reactoren is een gelijke temperatuur geleiding in het reactie middel, aangezien de microgolven het gehele reactor volume doordringen. Dit maakt een betere temperatuur controle en een snellere cooldown. Daarom kan een opeenvolging van depolymerisatie, transformatie en repolymerisatie reacties effectief worden geanalyseerd. In deze studie, de analyse van het massaverlies, Ash inhoud en de samenstelling, Verwarming waarden en molaren O/C en H/C ratio's van de behandelde en onbehandelde SCR wilgenhout toonde aan dat het minerale gehalte van de MAHC kolen werd verlaagd en de verwarming waarde verhoogd. Het proceswater toonde een dalende pH en bevatte Furfural en 5-methylfurfural. Een procestemperatuur van 170 °C toonde de beste combinatie van energie-input en as component reductie. De MAHC maakt een beter begrip van de hydrothermale carbonisatie proces, terwijl een grootschalige industriële toepassing is onwaarschijnlijk vanwege de hoge investeringskosten.

De resultaten van de elementaire analyse onthulden verschillen tussen de O/C-H/C verhouding van het wilgenhout en de MAHC biokolen (Figuur 1). De grondstof toont hogere O/C-H/C ratio's en een hogere variatie van de waarden. De MAHC behandeling verminderde de waarde variatie toe te schrijven aan homogenisering in de microgolf reactor. De precisie van de magnetron reactor toegestaan de differentiatie van drie stadia van degradatie. De H/C verhouding werd verlaa...

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

Een protocol voor de emissie voorloper uitputting van lage kwaliteit biomassa door lage temperatuur magnetron bijgestaan hydrothermale carbonisatie behandeling wordt gepresenteerd. Dit protocol omvat de magnetron parameters en de analyse van het biokolen product en proceswater.

Vermindering van wilg hout brandstof emissie door lage temperatuur magnetron bijgestaan hydrothermale carbonisatie

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

In onze groep hebben we een lage temperatuur magnetronbehandeling toegepast om wilgenbiomassa van fijnstofprecursoren uit te putten. Dit kan helpen bij het upgraden van biomassa voor schone verbranding en daarmee het vergroten van het biomassa-brandstofpotentieel van een land. De microgolven zorgen voor een gelijkmatige en snelle biomassaverwarming omdat ze de watermoleculen in het hele reactorvolume opwekken.Water is een tussenliggende magnetron-absolving oplosmiddel en om hogere reactortemperaturen te bereiken, katalyzers zoals organische zuren moeten worden toegevoegd. Gebruik na het drogen een snijmolen om de houtsnippers van de wilgen te snijden. Plaats de houtsnippers in een centrifugaalmolen en maal tot een deeltjesgrootte van 0,12 millimeter.Breng 500 milligram grondgrondstof over in een PTFE-reactievat van 50 milliliter met een spatel. Voeg 10 milliliter gedemineraliseerd water toe. Schroef de dop van het reactievat naar beneden, zodat de drukklep op de dop op hetzelfde niveau zit als de dop rand.Kies een magnetron met 850 watt en een microgolffrequentie van 2, 455 megahertz. Doe 12 reactievaten met grondstoffen in de magnetron en sluit de oven. Stel een temperatuurprogramma in voor 150, 170 of 185 graden Celsius.Start de magnetron met nieuwe grondstoffen voor elk programma. Nadat het programma is voltooid, verwijder de reactievaten om ze te laten afkoelen en opnieuw te activeren. Breng ze vervolgens onder een rookkast en maak het deksel langzaam los om de druk binnenin los te laten.Open de vaten. Voeg 35 milliliter tweemaal gedestilleerd water toe aan elk reactievat en schud om te mengen. Giet de oplossing van elk vat naar een centrifugecilinder en centrifuge op 1, 714 keer g gedurende 10 minuten.Het proceswater wordt in een andere buis afgevoerd en bevroren opgeslagen bij min vijf graden Celsius voor pH- en GC-MS-analyse. Vries de centrifugecilinder met de resterende biokoenpellet enkele uren in min vijf graden Celsius. Neem vervolgens de biokosale pellet en droog deze 24 uur lang op 105 graden Celsius.Weeg daarna de biokoale pellet en bereken het gewichtsverlies veroorzaakt door de MAHC. Weeg eerst 20 lege keramische gerechten individueel. Voeg een gram monster in elk gerecht.Bereid van elke temperatuurbehandeling vijf gerechten met de gedroogde grondstof en vijf gerechten met de gedroogde MAHC-biokosie. Plaats de open keramische gerechten in een dempoven en sluit de oven. Programmeer een temperatuurprogramma voor de dempoven en start het programma.Nadat het programma is voltooid, laat de dempoven afkoelen tot 105 graden Celsius. Open vervolgens de oven en breng de keramische gerechten over naar een desiccator gevuld met een droogmiddel bestaande uit silicagel. Sluit de desiccator en vacuüm droog met behulp van een vacuümpomp.Neem de keramische gerechten na 24 uur koeling. Weeg de keramische schaal met de as en bereken het asgewicht door het gewicht van de lege keramische schotel af te trekken. In een plastic monster zak met een gedefinieerde calorische waarde van 46, 479 joules per gram, vullen met een gram glucose.Doe de monsterzak in de verbrandingskroes van een calorimeterbom. Gebruik een pipet om vijf milliliter van tweemaal gedeïniseerd water toe te voegen in de bodem van de bom en schroef de bom. Leg de bom in de calorimeter en sluit de calorimeter.Voer op de calorimeter het gewicht van het monster in, één gram en wijzig de instellingen in de monsterzakmethode. Start vervolgens de calorimeter. Nadat de meting is voltooid, haal je de bom eruit, draai hem ondersteboven en schud je hem een minuut langzaam.Maak de bom los en gebruik tweemaal gedemineraliseerd water om het monster in een volumetrische kolf te spoelen. Spoel de bom meerdere malen tot het volume 50 milliliter bereikt. Herhaal de calorimetermeting vijf keer met elke MAHC-biokoe en de grondstof.Breng na de behandeling in de calorimeterbom de vijf milliliter oplossing over naar een volumetrische kolf van 50 milliliter en voeg 45 milliliter tweemaal gedemineraliseerd water toe om te mengen. Na kalibratie van de ionchromtograaf, steek de monsterzuigbuis in de kolf en trek ongeveer drie milliliter van het monster met de spuit in de precolumn. Start de analyserun.Om geïnduceerde geïnde plasma optische emissiespectroscopie uit te voeren, moet u eerst 400 milligram gedroogde grondstof of de MAHC-biokosie in een PTFE-reactievat van 50 milliliter met een spatel overbrengen. Voeg drie milliliter salpeterzuur van 69% en negen milliliter zoutzuur toe. Schroef de dop van het reactievat naar beneden, zodat de drukklep in de dop op hetzelfde niveau zit als de dop rand.Plaats de reactievaten van de te verwarmen monsters in de magnetron en sluit de oven. Programmeer het temperatuurprogramma voor volledige afbraak van het organisch materiaal en start de magnetron. Nadat het programma is voltooid, verwijdert u de reactievaten.Laat ze afkoelen en opnieuw activeren. Laat onder een rookkast de druk in de vaten los en open ze. Giet de monsters in een 50-milliliter bolcilinder, spoel het reactievat grondig met tweemaal gedeïoniseerd water en breng over in de bolcilinder.Vul de cilinder aan de 50 milliliter merk met tweemaal gedeïioneerd water om een gelijkmatige verdunning van alle monsters te garanderen. Filter het monster in een trechter met een stuk meshfilterpapier van 150 micrometer. Breng het filtraat over in kegelvormige centrifugebuizen van 50 milliliter.Laad flacons met standaardmonsters in de auto-injector van de ICP-OES en voer de kalibratie uit. Laad vervolgens de grondstof- of biokoale monsters in de auto-injector van de ICP-OES en voer de ICP-OES-analyse uit met dezelfde parameters. Verkrijg na de ICP-OES-analyse de elementaire concentraties van de software, die is gebaseerd op de kalibratiecurven verkregen uit standaardmonsters.De resultaten van de elementaire analyse toonden hogere zuurstof-koolstof versus waterstof-koolstof verhoudingen en een hogere variatie van de waarden voor de grondstof. De MAHC-behandeling verminderde de waardevariatie als gevolg van homogenisatie in de microgolfreactor. De waterstof-koolstof verhouding werd verminderd bij 150 graden Celsius.De zuurstof-koolstofverhouding werd verminderd bij 170 graden Van Celsius en verder verminderd bij 185 graden Van Celsius. De temperatuur veroorzaakte een toenemende bruine kleur, terwijl het proceswater dezelfde tendens vertoonde, veroorzaakt door toename van aromatische ringen. De verschillende elementen tonen een verschillende temperatuur-afhankelijke uitloging in het verwerkte water.Chloor en kalium werden intensief overgebracht naar het verwerkte water bij 150 graden Celsius, terwijl zwavel, magnesium, barium, calcium, natrium, zink, mangaan en strontium hun hoogste uitputtingspercentage vertoonden bij 170 graden Celsius. Alleen de zilver- en lithiumconcentraties in de biokoetiek vertoonden een gelijkmatige daling. Stikstof werd helemaal niet beïnvloed door de behandeling van de MAHC.Deze methode maakt een uitputting van fijne testprecursoren uit de behandelde biomassa mogelijk en verbetert anders onhaalbare biomassa voor verbranding. Door deze materie toe te passen op verschillende biomassa, kan de brandstof upgrading techniek worden overgedragen op vele potentiële brandstof grondstoffen die nog niet worden gebruikt voor verbranding. Aangezien de temperatuur in de magnetron is gemakkelijk te controleren, verder onderzoek dat microgolf-ondersteunde hydrothermale carbonisatie gebruikt kan onthullen reactie stappen in de vroege stadia van biomassa hydrothermale carbonisatie.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Microgolf-geassisteerde Intramoleculaire dehydrogenerende Diels-Alder reacties voor de synthese van gefunctionaliseerde naftalenen / Solvatochromic Kleurstoffen

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

Microgolven Functionalisering van poly (ethyleenglycol) en On-hars Peptiden voor gebruik in Chain Polymerisaties en Hydrogel Vorming

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

Kwantitatieve detectie van Trace explosieve dampen door ingestelde temperatuur desorptie gaschromatografie-Electron Capture Detector

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

Chemische Gardens als doorstroomreactoren simuleren Natural Hydrothermal Systems

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

Originele experimentele aanpak voor het beoordelen van Transport Fuel Stability

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

Niet-evenwicht Magnetron Plasma voor efficiënte hoge temperatuur chemie

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

Lagedruk Vapor-bijgewoonde oplossingsproces voor afstembare Band Gap Pinhole-vrije Methylammonium lood halogenide perovskiet Films

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

One-pot magnetron-bijgewoonde conversie van anomere nitraat-esters naar Trichloroacetimidates

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

Magnetron-bijgestaan voorbereiding van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines

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 ...