Name: reducing willow wood fuel emission by low temperature microwave assisted hydrothermal carbonization
Uploaded: 2019-05-19T13:00:00
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Gli autori amano ringraziare Christoph Warth, Michael Russ, Carola Lepski, Julian Tejada e il dottor Rainer Kirchhof per il loro supporto tecnico. Lo studio è stato finanziato dal BMBF (progetto BiCoLim-bio-combustibles limpios) con il numero di sovvenzione 01DN16036.

1. preparazione del materiale del campione
<ol><li>Raccogli il salice di cinque anni, tipo clone "Tordes" ([Salix schwerinii x s. viminalis] x s. vim.), con un'altezza di 12 − 14 m e un diametro del seno di circa 15 cm.</li>
	<li>Scheggia il legno e asciuga le patatine in un essiccatoio per 24 ore a 105 ° c.</li>
	<li>Tagliare i trucioli di legno con un mulino da taglio e macinare con un mulino centrifugo ad una granulometria di 0,12 mm.</li>
</ol>2. carbonizzazione idrotermal...

Il MAHC permette la differenziazione delle fasi della degradazione chimica applicando diverse intensità di trattamento termico. Pertanto, è possibile valutare le interazioni tra la perdita di massa, il rapporto O/C-H/C, il valore di riscaldamento, la riduzione dei componenti in cenere, l'aumento del pH dell'acqua di processo e l'accumulo di furani nell'acqua di processo. Il vantaggio del metodo MAHC rispetto al metodo convenzionale del reattore HTC si basa sulla conduzione termica tramite microonde che penetrano l'inte...

L'applicazione di forni a microonde per la carbonizzazione Idrotermica (mahc) è stata utilizzata per la trasformazione termochimica di composti del modello di biomassa come fruttosio, glucosio1,2 o cellulosa3, e per substrati organici, preferibilmente materiali di scarto4,5,6,7,8,9,10. L'utilizzo delle microonde è vantaggioso in quanto consente un riscaldamento uniforme della biomassa trattata2,10 principalmente attraverso perdite termiche di un solvente dielettrico11,12, anche se le microonde fanno non trasferire abbastanza energia per rompere direttamente legami chimici e indurre reazioni13. Le microonde penetrano l'intero volume di reazione della nave del reattore HTC e trasferiscono l'energia direttamente al materiale, che non è possibile con un reattore convenzionale che mostra una velocità di riscaldamento più lenta a causa dell'elevata capacità di riscaldamento del mantello d'acciaio e della campione stesso14. L'eccitazione uniforme delle molecole d'acqua del campione mediante microonde consente un migliore controllo del processo, poiché la temperatura nel reattore a microonde è distribuita uniformemente11,14,15 e il tempo di recupero dopo la reazione è molto più veloce. Inoltre, i reattori convenzionali riscaldano molto più lentamente e le reazioni chimiche che si verificano durante il riscaldamento possono polarare i risultati che vengono solitamente assegnati alla temperatura finale. Il miglioramento del controllo di processo in un reattore MAHC consente una precisa elaborazione della dipendenza della temperatura dalle reazioni HTC selezionate (ad es. disidratazione o decarbossilazione). Un altro vantaggio della distribuzione uniforme della temperatura nel volume del reattore HTC è la minore adesione di particelle immobilizzate e completamente carbonizzate sulla parete interna del reattore2. Tuttavia, l'acqua è solo un solvente medio che assorbe il microonde che mostra anche diminuire l'assorbanza a microonde a temperature più elevate, che limita la temperatura massima raggiungibile. Questo effetto negativo viene compensato quando gli acidi vengono prodotti durante il processo HTC o catalizzatori (specie ioniche o polari) vengono aggiunti prima del trattamento. Le reazioni causate da microonde mostrano rendimenti di prodotto più elevati in generale11,15 e in particolare di 5-idrossimetil Furfural (5-HMF) dal fruttosio rispetto alle reazioni catalizzate a letto di sabbia12. Hanno anche un bilancio energetico molto migliore poi metodi di riscaldamento convenzionali15,16.
Il concetto chimico fondamentale di carbonizzazione idrotermale è il degrado e la successiva polimerizzazione della biomassa. Nel corso di queste complesse reazioni interagenti il tessuto è impoverito di ossigeno, che aumenta il valore di riscaldamento. In un primo momento, i polimeri emicellulosa e cellulosa sono idrolizzati ai monomeri di zucchero17, anche se le basse temperature colpiscono principalmente l'emicellulosa18,19,20,21. In questa fase iniziale delle reazioni di HTC, gli acidi organici sono formati dalla trasformazione delle aldeidi di zucchero e dalla deacetilazione dell'emicellulosa. Questi acidi possono essere acetico, lattico, levulinico, acrilico o acido formico20,21,22 e diminuiscono il pH dell'acqua di reazione nel reattore. A causa della dissociazione, formano ioni negativi liberi che aumentano il prodotto ionico nell'acqua di processo. Il crescente prodotto ionico consente la risoluzione delle cationi, che sono i principali costituenti della cenere nella biomassa. Con questo meccanismo, il tessuto è impoverito dai precursori delle emissioni e dalle matrici di scorie (ad esempio potassio, sodio, calcio, cloro e metalli pesanti)23,24.
Gli acidi organici formati possono sostenere la disidratazione dei monomeri di zucchero ai furani. Un prodotto comune di disidratazione dello zucchero è il furfurale e il 5-idrossimetil furfurale, che sono prodotti realizzabili per l'industria chimica, in quanto servono come prodotti di piattaforma (ad esempio, per la sintesi di biopolimeri). 5-methylfurfural può essere formata da reazioni catalizzate da25,26 o 5-idrossimetil Furfural27di cellulosa. Mentre la sintesi biopolimerizzante è una repolimerizzazione artificiale in condizioni controllate, i furani possono anche condensare, polimerizzare e formare strutture aromatiche ad alto peso molecolare nel complesso ambiente chimico del reattore MAHC. L'interazione dei composti organici e inorganici solubilizzati con la matrice di cellule di legno modificata aggiunge alla complessità del sistema di reazione20. Le vie di reazione di polimerizzazione del furano impiegano la condensazione aldolica o/e la disidratazione intermolecolare18,20 e producono particelle di hydrochar con un guscio idrofobico e un nucleo più idrofilo28. Non si è ancora rivelato se le particelle di biomassa siano completamente decomposte e poi repolimerizzate o se le particelle di biomassa fungono da modello per la carbonizzazione. Tuttavia, le reazioni di degradazione e repolimerizzazione comprendono le reazioni di disidratazione e decarbossilazione, così29,30, che induce il calo nel diagramma van krevelen verso i rapporti O/c e H/c di carbonio nero.
Mentre altri studi hanno dimostrato l'effetto di riduzione minerale del convenzionale trattamento idrotermale a base di reattore31, di un lavaggio dell'acqua con lisciviazione meccanica combinata32 o acqua/ammonio acetato/Acido cloridrico lavaggio33, il nostro studi studiano la lisciviazione minerale durante la carbonizzazione a bassa temperatura con le microonde per la prima volta. Poiché questo studio si concentra sulla lisciviazione dei precursori delle emissioni per l'aggiornamento del combustibile, indica il destino di potassio, sodio, magnesio, calcio, cloro, zolfo, azoto e metalli pesanti. I precursori di polveri sottili formano sali volatili (ad esempio, KCl o K2so4) a temperature elevate nella fase gassosa. Quando questi sali si accumulano nel gas di combustione, i metalli pesanti come lo zinco possono dispergarli come particelle di nucleazione, il che porta ad una reazione a catena di crescita delle particelle. A temperature del gas di combustione inferiori, la condensazione del sale innesca ulteriormente la crescita delle particelle e provoca un'emissione di polveri sottili cancerogene dal camino. Queste emissioni sono attualmente il fattore principale che compromette la sostenibilità dei combustibili da biomassa. Un approvvigionamento energetico sostenibile si basa sulla loro riduzione con filtri costosi o la loro riduzione dei combustibili (ad esempio, da MAHC). Poiché questo studio segue un approccio pratico, il legno di salice a rotazione corta (SRC) è stato scelto come una potenziale materia prima di bioenergia con alti tassi di crescita. Può essere coltivato dagli agricoltori sui loro campi per un approvvigionamento di energia auto-sostenibile dalla gassificazione, ma anche per la generazione di calore mediante combustione diretta. Uno svantaggio di salice SRC è il suo alto contenuto di corteccia a causa di un basso stelo: rapporto di corteccia a stadio maturo. La corteccia contiene un sacco di minerali rispetto al legno34,35,36,37 e produce maggiori quantità di emissioni gassose o particellari38. La bassa temperatura HTC può migliorare le proprietà di combustione del legno di salice SRC e, in tal modo, contribuire a un calore e un alimentatore sostenibili. Un altro importante parametro del biocarbone HTC indagato in questo studio è la sua densità di energia, la sua maggiore temperatura di combustione iniziale e la sua maggiore temperatura di combustione finale39.

<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

La biomassa è un combustibile sostenibile, poiché le sue emissioni di CO2 sono reintegrate nella crescita della biomassa. Tuttavia, i precursori inorganici nella biomassa causano un impatto ambientale negativo e la formazione di scorie. Il legno di salice (SRC) a rotazione corta selezionata ha un elevato tenore di ceneri<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg"> </img> (= 1,96%) e, pertanto, un elevato contenuto di precursori delle emissioni e delle scorie. Pertanto, la riduzione dei minerali dal legno di salice SRC mediante la carbonizzazione Idrotermica assistita a microonde a bassa temperatura (MAHC) a 150 ° c, 170 ° c e 185 ° c è studiata. Un vantaggio del MAHC rispetto ai reattori convenzionali è una conduttanza di temperatura uniforme nel mezzo di reazione, poiché le microonde penetrano nell'intero volume del reattore. Questo permette un migliore controllo della temperatura e un tempo di recupero più veloce. Pertanto, una successione di reazioni di depolimerizzazione, trasformazione e repolimerizzazione può essere analizzata efficacemente. In questo studio, l'analisi della perdita di massa, del contenuto di ceneri e della composizione, dei valori di riscaldamento e dei rapporti molari di O/C e H/C del legno di salice SCR trattato e non trattato ha mostrato che il contenuto minerale del carbone MAHC è stato ridotto e il valore di riscaldamento è aumentato. L'acqua di processo ha mostrato un pH decrescente e conteneva furfurale e 5-metilfurfural. Una temperatura di processo di 170 ° c ha mostrato la migliore combinazione di energia assorbita e riduzione dei componenti in cenere. Il MAHC permette una migliore comprensione del processo di carbonizzazione idrotermale, mentre un'applicazione industriale su larga scala è improbabile a causa degli elevati costi di investimento.

I risultati dell'analisi elementare hanno rivelato differenze tra il rapporto O/C-H/C del legno di salice e i biocarboni MAHC (Figura 1). La materia prima mostra rapporti O/C-H/C più elevati e una maggiore variazione dei valori. Il trattamento MAHC ha ridotto la variazione di valore dovuta all'omogeneizzazione nel reattore a microonde. La precisione del reattore a microonde ha permesso la differenziazione di tre stadi di degradazione. Il rapporto H/C è stat...

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

Viene presentato un protocollo per la deplezione dei precursori delle emissioni da biomassa di bassa qualità mediante trattamento di carbonizzazione idrotermale assistito da microonde a bassa temperatura. Questo protocollo include i parametri del microonde e l'analisi del prodotto biocarbone e dell'acqua di processo.

Ridurre l'emissione di combustibile di salice a bassa temperatura a microonde assistito carbonizzazione Idrotermica

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

Nel nostro gruppo, abbiamo applicato un trattamento a microonde a bassa temperatura per esaurire la biomassa salice dei precursori di polveri sottili. Ciò può contribuire a migliorare la biomassa per una combustione pulita e quindi ad aumentare il potenziale di combustibile da biomassa di un paese. Le microonde consentono un riscaldamento a biomassa uniforme e veloce perché eccitano le molecole d'acqua nell'intero volume del reattore.L'acqua è un solvente intermedio che assolve le microonde e, per raggiungere temperature più elevate del reattore, è necessario aggiungere catalizzatori come gli acidi organici. Dopo l'essiccazione, utilizzare un treno da taglio per tagliare i trucioli di legno di salice. Posizionare i trucioli di legno in un mulino centrifugo e macinare fino a una dimensione delle particelle di 0,12 millimetri.Trasferire 500 milligrammi della materia prima macinata in un recipiente di reazione PTFE da 50 millilitri con una spatola. Aggiungere 10 millilitri di acqua demineralizzata. Avvitare il tappo del contenitore di reazione, in modo che la valvola di pressione sul cappuccio sia allo stesso livello dell'orlo del cappuccio.Selezionare un forno a microonde con 850 watt e una frequenza magnetron di 2.455 megahertz. Mettere 12 recipienti di reazione con materie prime nel forno a microonde e chiudere il forno. Impostare un programma di temperatura per 150, 170 o 185 gradi Celsius.Inizia il forno a microonde con nuove materie prime per ogni singolo programma. Al termine del programma, rimuovere i recipienti di reazione per consentire loro di raffreddarsi e riattivarsi. Quindi, trasferirli sotto un armadio dei fumi e svitare lentamente il coperchio per rilasciare la pressione all'interno.Aprite le navi. Aggiungere 35 millilitri di acqua distillata due volte ad ogni recipiente di reazione e agitare per mescolare. Versare la soluzione da ogni recipiente in un cilindro di centrifuga e centrifugare a 1,714 volte g per 10 minuti.L'acqua di processo viene scaricata in un altro tubo e conservata congelata a meno cinque gradi Celsius per l'analisi pH e GC-MS. Congelare il cilindro della centrifuga con il pellet di biocoal rimanente a meno cinque gradi Celsius per diverse ore. Quindi, eserti il pellet di biocoal e asciugarlo a 105 gradi Celsius per 24 ore.Successivamente, pesare il pellet di biocoal e calcolare la perdita di peso indotta dal MAHC. Per prima cosa, pesa 20 piatti in ceramica vuoti singolarmente. Aggiungere un grammo di campione in ogni piatto.Ad ogni trattamento di temperatura, preparare cinque piatti con la materia prima essiccata e cinque piatti con il biocoal MAHC essiccato. Posizionare i piatti in ceramica aperti in un forno a marmitta e chiudere il forno. Programmare un programma di temperatura per il forno a marmitta e avviare il programma.Al termine del programma, lasciare raffreddare il forno del silenziatore a 105 gradi Celsius. Quindi, aprire il forno e trasferire i piatti in ceramica in un essiccatore riempito con un agente essiccante composto da gel di silice. Chiudere l'essiccatore e asciugare sottovuoto con l'aiuto di una pompa per vuoto.Eserti i piatti in ceramica dopo 24 ore di raffreddamento. Pesare il piatto in ceramica contenente la cenere e calcolare il peso della cenere sottraendo il peso del piatto di ceramica vuoto. In un sacchetto di plastica con un potere calorifico definito di 46.479 joule per grammo, riempire con un grammo di glucosio.Metti il sacchetto del campione nel crogiolo di combustione di una bomba calorimetrica. Usa una pipetta per aggiungere cinque millilitri di acqua due volte deionizzata nel fondo della bomba e avvitare la bomba. Metti la bomba nel calorimetro e chiudi il calorimetro.Nel calorimetro immettere il peso del campione, un grammo e modificare le impostazioni per campionare il metodo del sacchetto. Quindi, inizia il calorimetro. Una volta completata la misurazione, esegni la bomba, capovolgerla e scuoterla lentamente per un minuto.Svitare la bomba e usare acqua due volte demineralizzata per stanare il campione in un pallone volumetrico. Risciacquare la bomba più volte fino a quando il volume raggiunge i 50 millilitri. Ripetere la misurazione del calorimetro cinque volte con ogni biocoal MAHC e la materia prima.Dopo il trattamento nella bomba calorimetrica, trasferire i cinque millilitri di soluzione in un matraccio volumetrico da 50 millilitri e aggiungere 45 millilitri di acqua due volte demineralizzata da mescolare. Dopo la taratura del cromatografo ionico, inserire il tubo di aspirazione del campione nel pallone e disegnare circa tre millilitri del campione con la siringa nella precolonna. Avviare l'esecuzione dell'analisi.Per eseguire la spettroscopia ad emissione ottica a plasma accoppiato indotta, trasferire prima 400 milligrammi della materia prima essiccata o del biocoal MAHC in un recipiente di reazione PTFE da 50 millilitri con una spatola. Aggiungere tre millilitri di acido nitrico al 69% e nove millilitri di acido cloridrico al 35%. Avvitare il tappo del contenitore di reazione, in modo che la valvola di pressione nel cappuccio sia allo stesso livello dell'orlo del cappuccio.Mettere i recipienti di reazione dei campioni da riscaldare nel forno a microonde e chiudere il forno. Programmare il programma di temperatura per la completa degradazione del materiale organico e avviare il forno a microonde. Al termine del programma, rimuovere i recipienti di reazione.Lasciare raffreddare e riattivare. Sotto un armadio dei fumi, rilasciare la pressione all'interno dei recipienti e aprirli. Versare i campioni in un cilindro del bulbo da 50 millilitri, quindi sciacquare accuratamente il recipiente di reazione con acqua due volte deionizzata e trasferirlo nel cilindro del bulbo.Ricaricare il cilindro fino al segno di 50 millilitri con acqua due volte deionizzata per garantire una diluizione uniforme di tutti i campioni. In un imbuto con un pezzo di carta filtrante a rete da 150 micrometri in cima, filtrare il campione. Trasferire il filtrato in tubi di centrifuga conica da 50 millilitri.Caricare flaconcini contenenti campioni standard nell'autoiettore dell'ICP-OES ed eseguire la calibrazione. Quindi caricare la materia prima o i campioni di biocoal nell'auto-iniettore dell'ICP-OES ed eseguire l'analisi ICP-OES con gli stessi parametri. Dopo l'analisi ICP-OES, ottenere le concentrazioni elementali dal software, che si basa sulle curve di calibrazione ottenute da campioni standard.I risultati dell'analisi elementale hanno rivelato rapporti ossigeno-carbonio contro idrogeno-carbonio più elevati e una variazione più elevata dei valori per la materia prima. Il trattamento MAHC ha ridotto la variazione di valore dovuta all'omogeneizzazione nel reattore a microonde. Il rapporto idrogeno-carbonio è stato ridotto a 150 gradi Celsius.Il rapporto ossigeno-carbonio è stato ridotto a 170 gradi Celsius e ulteriormente ridotto a 185 gradi Celsius. La temperatura ha indotto un crescente colore marrone, mentre l'acqua di processo ha mostrato la stessa tendenza, causata dall'aumento degli anelli aromatici. Diversi elementi mostrano una diversa lisciviazione dipendente dalla temperatura nell'acqua lavorata.Cloro e potassio sono stati trasferiti intensamente nell'acqua lavorata a 150 gradi Celsius, mentre zolfo, magnesio, bario, calcio, sodio, zinco, manganese e stronzio hanno mostrato il loro più alto tasso di esaurimento a 170 gradi Celsius. Solo le concentrazioni di argento e litio nel biocoal hanno mostrato un tasso di diminuzione uniforme. L'azoto non è stato affatto influenzato dal trattamento mahc.Questo metodo consente l'esaurimento dei precursori di test fini dalla biomassa trattata e aggiorna la biomassa altrimenti irrealizzabile per la combustione. Applicando questa materia a diverse biomasse, la tecnica di aggiornamento del combustibile può essere trasferita a molte materie prime potenziali che non sono ancora utilizzate per la combustione. Poiché la temperatura nel microonde è facile da controllare, ulteriori ricerche che utilizzano la carbonizzazione idrotermale assistita da microonde possono rivelare fasi di reazione nelle prime fasi della carbonizzazione idrotermale della biomassa.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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Di micro-onde intramolecolari Dehydrogenative Diels-Alder reazioni per la sintesi di naftaleni funzionalizzati / Colori Solvatochromic

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Ricerca

Chimica

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