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

Forfatterne liker å takke Christoph Warth, Michael Russ, Carola Lepski, Julian Tejada og Dr. Rainer Kirchhof for deres teknisk støtte. Studien ble finansiert av BMBF (prosjekt BiCoLim-bio-Combustibles Limpios) under stipend nummer 01DN16036.

1. utarbeidelse av Prøvemateriale
<ol><li>Harvest fem år gamle Willow, klone type "Tordes" ([Salix schwerinii x s. Viminalis] x s. Vim.), med en høyde på 12 − 14 m og en bryst diameter på ca 15 cm.</li>
	<li>Chip veden og tørk sjetongene i en ovn tørketrommel for 24 h ved 105 ° c.</li>
	<li>Skjær tre brikkene med en klippe mølle og grind med en sentrifugal mølle til en partikkelstørrelse på 0,12 mm.</li>
</ol>2. mikrobølgeovn assistert hydrotermisk karbonisering</...

MAHC tillater differensiering av trinnene i kjemisk degradering ved å anvende forskjellige intensitet av termisk behandling. Derfor er det mulig å vurdere samspillet mellom masse tapet, O/C-H/C-forhold, oppvarmings verdi, aske komponent reduksjon, pH-økning i Prosessvannet og akkumulering av furaner i Prosessvannet. Fordelen med MAHC-metoden over den konvensjonelle HTC reaktoren metoden er basert på termisk ledning via mikrobølger som trenge gjennom hele reaktoren volum og gjennomføre varmen på microlevel stedet f...

Anvendelsen av mikrobølgeovner for hydrotermisk karbonisering (MAHC) ble brukt for thermochemical transformasjon av biomasse modell forbindelser som fruktose, glukose1,2 eller cellulose3, og for organiske underlag, fortrinnsvis avfall materiale4,5,6,7,8,9,10. Utnyttelsen av mikrobølger er fordelaktig som det tillater en jevn oppvarming av den behandlede biomasse2,10 hovedsakelig gjennom termiske tap av en dielektrisk løsemiddel11,12, selv om mikrobølger gjør ikke overføre nok energi til å direkte bryte kjemiske obligasjoner og indusere reaksjoner13. Mikrobølger trenge gjennom hele reaksjons volumet av HTC reaktor fartøyet og overføre energien direkte til materialet, som ikke er mulig med en konvensjonell reaktor som viser en langsommere oppvarmings hastighet på grunn av den høye oppvarmings kapasiteten av stål kappen og prøve seg selv14. Den enda eksitasjon av prøven vannmolekyler av mikrobølger gir en forbedret prosesskontroll, som temperaturen i mikrobølgeovnen reaktoren er jevnt fordelt11,14,15 og nedkjøling etter reaksjonen er mye raskere. Videre konvensjonelle reaktorer varme opp mye tregere og de kjemiske reaksjonene som oppstår under oppvarming kan bias resultatene som vanligvis er tildelt den endelige temperaturen. Den forbedrede prosesskontrollen i en MAHC-reaktor muliggjør en presis utarbeidelse av temperatur avhengig heten til utvalgte HTC-reaksjoner (f.eks. dehydrering eller dekarboksylering). En annen fordel med jevn temperaturfordeling i HTC-Reactor volumet er den nedre vedheft av immobilisert og helt karbon partikler på den indre reaktoren veggen2. Imidlertid er vann bare en gjennomsnittlig mikrobølgeovn absorberende løsemiddel som selv viser synkende mikrobølgeovn absorbansen ved høyere temperaturer, som begrenser oppnåelig maksimal temperatur. Denne negative effekten kompenseres når syrer produseres under HTC prosessen eller catalyzers (ioniske eller polare arter) legges før behandlingen. Mikrobølgeovn indusert reaksjoner viser høyere produkt avkastning generelt11,15 og spesielt av 5-hydroksymetylfurfural (5-HMF) fra fruktose i forhold til sand-seng katalysert reaksjoner12. De har også en mye bedre energibalanse og konvensjonelle oppvarmings metoder15,16.
Den fundamentale kjemiske begrepet hydrotermisk karbonisering er nedbrytning og påfølgende polymerisering av biomasse. I løpet av disse komplekse samspill reaksjoner vevet er utarmet av oksygen, noe som øker oppvarmings verdien. I begynnelsen er polymerer hemicellulose og cellulose hydrolysert til sukker monomerer17, selv om lave temperaturer i hovedsak påvirker hemicellulose18,19,20,21. I denne tidlige fasen av HTC reaksjonene, er organiske syrer dannet fra transformasjonen av sukker aldehyder og deacetylation av hemicellulose. Disse syrer kan være eddiks, melkesyre, levulinic, akryl eller maursyre acid20,21,22 og de reduserer pH i reaksjons vannet i reaktoren. På grunn av dissosiasjon danner de frie negative ioner som øker ion-produktet i Prosessvannet. Den økende ion produktet gjør det mulig å løse, som er de viktigste bestanddeler av aske i biomasse. Ved denne mekanismen, er vevet utarmet fra utslipps forløpere og slagg formers (f. eks, kalium, natrium, kalsium, klor og tungmetaller)23,24.
Dannet organiske syrer kan støtte dehydrering av sukker monomerer til furaner. Et vanlig sukker dehydrering produkt er furfural og 5-hydroksymetylfurfural, som er gjennomførbare produkter for den kjemiske industrien, som de tjener som plattform produkter (f. eks, for syntesen av biopolymerer). 5-Methylfurfural kan dannes ved katalysert reaksjoner fra cellulose25,26 eller 5-hydroksymetylfurfural27. Mens Biopolymer syntese er en kunstig repolymerization under kontrollerte forhold, kan furaner også kondensere, polymeres og danne høy molekylvekt aromatiske strukturer i det komplekse kjemiske miljøet i MAHC reaktoren. Samspillet av solubilized organiske og uorganiske forbindelser med modifisert tre celle matrise legge til kompleksiteten av reaksjonssystemet20. Furan polymerisering reaksjons trasé ansetter aldol kondens eller/og Intermoleylære dehydrering18,20 og gir hydrochar partikler med et hydrofobe skall og en mer hydrofile kjerne28. Det er ennå ikke avslørt om biomasse partikler er fullstendig nedbrutt og deretter repolymerized eller hvis biomasse partikler tjene som en mal for karbonisering. Men, degradering og repolymerization reaksjonene omfatter dehydrering og dekarboksylering reaksjoner, så vel29,30, som induserer fall i Van Krevelen diagram mot O/c og H/C prosenter av Black Carbon.
Mens andre studier viste mineralet redusere effekten av konvensjonelle reaktoren basert hydrotermisk behandling31, av en vann vask med kombinerte mekaniske utvasking32 eller vann/ammonium acetate/saltsyre vasking33, vår studier undersøke mineralet utvasking under lav temperatur karbonisering med mikrobølger for første gang. Ettersom denne studien fokuserer på utslipps forløper utvasking for drivstoff oppgradering, undersøker den skjebnen til kalium, natrium, magnesium, kalsium, klor, svovel, nitrogen og tungmetaller. Fine støv forløpere danner flyktige salter (f.eks. KCl eller K2so4) ved forhøyede temperaturer i gassfasen. Når disse salter akkumuleres i røykgassen, kan tungmetaller som sink renovere dem som kjerne partikler, noe som fører til en partikkel vekst kjedere reaksjon. Ved lavere røykgasstemperaturer, utløser salt kondens ytterligere partikkel veksten og resulterer i cancerogenous fint støvutslipp fra skorsteinen. Disse utslippene er i dag den viktigste faktoren som kompromisser bærekraft av biomasse brensel. En bærekraftig energiforsyning er avhengig av deres reduksjon av kostbare filtre eller deres reduksjon i brensel (for eksempel ved MAHC). Som denne studien følger en praktisk tilnærming, kort rotasjon coppice (SRC) Willow tre ble valgt som en potensiell bioenergi råstoff med høy vekstrater. Det kan dyrkes av bønder på sine felt for en selv-bærekraftig strømforsyning ved gassifisering, men også for varmegenerering ved direkte forbrenning. En ulempe med Willow SRC er dens høye bark innhold på grunn av en lav stamme: bark ratio på modne scenen. Barken inneholder en rekke mineraler i forhold til tre34,35,36,37 og gir høyere mengder gass eller partikkelutslipp38. Lav temperatur HTC kan forbedre forbrennings egenskapene til SRC Willow tre og dermed bidra til en bærekraftig varme og strømforsyning. En annen viktig parameter for HTC biocoal undersøkt i denne studien er dens energitetthet, dens høyere innledende forbrennings temperatur og høyere endelig forbrennings temperatur39.

<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

Biomasse er et bærekraftig drivstoff, som CO2 -utslippene er reintegrert i biomasse vekst. Men den uorganiske forløpere i biomasse føre til en negativ miljøpåvirkning og slagg dannelse. Den valgte kort rotasjon coppice (SRC) Willow Wood har et høyt askeinnhold (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg"> </img> = 1,96%) og derfor høyt innhold av forløpere for utslipp og slagg. Derfor er reduksjon av mineraler fra SRC Willow Wood ved lav temperatur mikrobølgeovn assistert hydrotermisk karbonisering (MAHC) ved 150 ° c, 170 ° c, og 185 ° c undersøkt. En fordel med MAHC over konvensjonelle reaktorer er en jevn temperatur konduktans i reaksjonen medium, som mikrobølger trenge hele reaktoren volum. Dette gir en bedre temperaturkontroll og en raskere nedkjøling. Derfor kan en rekke depolymerisering, transformasjon og repolymerization reaksjoner analyseres effektivt. I denne studien viste analysen av masse tapet, askeinnhold og sammensetning, oppvarmings verdier og molar O/C-og H/C-forhold for den behandlede og ubehandlede SCR Willow veden at mineral innholdet i MAHC kull ble redusert og oppvarmings verdien økte. Prosessvannet viste en synkende pH og inneholdt furfural og 5-methylfurfural. En prosess temperatur på 170 ° c viste den beste kombinasjonen av energiinntak og aske komponent reduksjon. MAHC gir en bedre forståelse av den hydrotermisk karbonisering prosessen, mens en storstilt industriell anvendelse er usannsynlig på grunn av de høye investeringskostnader.

Resultatene av elementær analyse Avdekket forskjellene mellom O/C-H/C-forholdet mellom Willow tre og MAHC biocoals (figur 1). Råvare materialet viser høyere O/C-H/C-forhold og en høyere variasjon av verdiene. MAHC-behandlingen reduserte verdi variasjonen på grunn av homogenisering i mikrobølgeovn reaktoren. Presisjonen av mikrobølgeovn reaktoren tillot differensiering av tre stadier av fornedrelse. Den H/C ratio ble redusert ved 150 ° c og variasjoner...

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

En protokoll for utslipp forløper nedbryting fra lav kvalitet biomasse av lav temperatur mikrobølgeovn assistert hydrotermisk karbonisering behandling presenteres. Denne protokollen inkluderer mikrobølgeovn parametere og analyse av biocoal produktet og prosessvann.

Redusere Willow Wood Fuel utslipp ved lav temperatur mikrobølgeovn assistert hydrotermisk karbonisering

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

I vår gruppe brukte vi lav temperatur mikrobølgebehandling for å tømme seljebiomasse av fine støvforløpere. Dette kan bidra til å oppgradere biomasse for ren forbrenning og dermed øke biomasse drivstoff potensialet i et land. Mikrobølgeovnene tillater en jevn og rask biomasseoppvarming fordi de opphisser vannmolekylene i hele reaktorvolumet.Vann er et mellomliggende mikrobølgeabsolvingløsningsmiddel, og for å nå høyere reaktortemperaturer må katalysere som organiske syrer tilsettes. Etter tørking, bruk en skjæremølle for å kutte seljetreflis. Legg flisene i en sentrifugalmølle og slip til en partikkelstørrelse på 0,12 millimeter.Overfør 500 milligram jordråstoff i et 50-milliliter PTFE reaksjonsfartøy med en slikkepott. Tilsett 10 milliliter demineralisert vann. Skru ned reaksjonsbeholderhetten, slik at trykkventilen på hetten er på samme nivå som hetten.Velg en mikrobølgeovn med 850 watt og en magnetronfrekvens på 2, 455 megahertz. Sett 12 reaksjonsbeholdere med råvarer i mikrobølgeovnen og lukk ovnen. Sett opp et temperaturprogram for 150, 170 eller 185 grader Celsius.Start mikrobølgeovnen med nye råvarer for hvert enkelt program. Etter at programmet er fullført, fjern reaksjonsbeholderne slik at de avkjøles og aktiveres på nytt. Deretter overfører du dem under et røykskap og skrur sakte av lokket for å frigjøre trykket inni.Åpne fartøyene. Tilsett 35 milliliter to ganger destillert vann til hvert reaksjonsfartøy og rist for å blande. Hell oppløsningen fra hvert fartøy til en sentrifugesylinder og sentrifuge ved 1, 714 ganger g i 10 minutter.Prosessvannet dreneres inn i et annet rør og lagres frosset ved minus fem grader Celsius for pH- og GC-MS-analyse. Frys sentrifugesylinderen med den gjenværende biokoale pelleten ved minus fem grader Celsius i flere timer. Deretter tar du ut biokoalpellet og tørker den ved 105 grader Celsius i 24 timer.Deretter, veie biocoal pellet og beregne vekttap indusert av MAHC. Først veie 20 tomme keramiske retter individuelt. Legg til ett gram prøve i hver tallerken.Fra hver temperaturbehandling, lag fem retter med tørket råmateriale og fem retter med tørket MAHC biocoal. Legg de åpne keramiske rettene i en muffle ovn og lukk ovnen. Programmer et temperaturprogram for muffle ovn og starte programmet.Etter at programmet er fullført, la muffle ovn avkjøles til 105 grader Celsius. Deretter åpner du ovnen og overfører keramiske retter til en desiccator fylt med et tørkemiddel bestående av silikagel. Lukk desiccatoren og støvsug tørt ved hjelp av en vakuumpumpe.Ta ut keramiske retter etter 24 timers kjøling. Vei den keramiske parabolen som inneholder asken og beregn askevekten ved å trekke vekten av den tomme keramiske parabolen. I en plastpose med en definert kaloriverdi på 46, 479 joule per gram, fyll med ett gram glukose.Sett prøveposen i forbrenningsdigdigelen til en kalorimeterbombe. Bruk en pipette til å legge til fem milliliter to ganger deionisert vann i bunnen av bomben og skru ned bomben. Sett bomben inn i kalorimeteret og lukk kalorimeteret.På kalorimeteret angir du vekten av prøven, ett gram og endrer innstillinger for eksempelposemetoden. Deretter starter du kalorimeteret. Når målingen er fullført, ta ut bomben, snu den opp ned og rist den sakte i ett minutt.Skru ut bomben og bruk to ganger demineralisert vann for å skylle ut prøven i en volumetrisk kolbe. Skyll bomben flere ganger til volumet når 50 milliliter. Gjenta kalorimetermålingen fem ganger med hver MAHC biobial og råmaterialet.Etter behandling i kalorimeterbomben, overfør de fem milliliter med løsning til en 50-milliliter volumetrisk kolbe og tilsett 45 milliliter to ganger demineralisert vann for å blande. Etter kalibrering av iromatografen setter du prøvesugerøret inn i kolben og tegner omtrent tre milliliter av prøven med sprøyten inn i prekolumen. Start analysekjøringen.For å utføre indusert kombinert plasma optisk utslippspektroskopi, må du først overføre 400 milligram av det tørkede råmaterialet eller MAHC biocoal til et 50-milliliter PTFE reaksjonsfartøy med en slikkepott. Tilsett tre milliliter med 69% salpetersyre og ni milliliter med 35% saltsyre. Skru ned reaksjonsbeholderhetten, slik at trykkventilen i hetten er på samme nivå som hetten.Sett reaksjonsbeholderne til prøvene som skal varmes opp i mikrobølgeovnen og lukk ovnen. Programmer temperaturprogrammet for fullstendig nedbrytning av det organiske materialet og start mikrobølgeovnen. Etter at programmet er fullført, fjern reaksjonskarene.La dem avkjøles og aktiveres på nytt. Under et røykskap slipper du trykket inne i karene og åpner dem. Hell prøvene i en 50-milliliter pære sylinder, skyll deretter reaksjonsbeholderen grundig med to ganger deionisert vann og overfør inn i pæresylinderen.Topp opp sylinderen til 50 milliliter merket med to ganger deionisert vann for å sikre jevn fortynning av alle prøver. I en trakt med et stykke 150-mikrometer nettingfilterpapir på toppen filtrerer du prøven. Overfør filtratet til 50-milliliter koniske sentrifugerør.Legg inn hetteglass som inneholder standardprøver i automatisk injektor av ICP-OES, og kjør kalibreringen. Last deretter råvare- eller biokoale prøver i automatisk injektor av ICP-OES og kjør ICP-OES-analysen med de samme parametrene. Etter ICP-OES-analysen, få elementkonsentrasjoner fra programvaren, som er basert på kalibreringskurvene hentet fra standardprøver.Resultatene av elementanalysen viste høyere oksygenkarbon versus hydrogenkarbonforhold og en høyere variasjon av verdiene for råmaterialet. MAHC-behandlingen reduserte verdivariasjonen på grunn av homogenisering i mikrobølgereaktoren. Hydrogen-karbonforholdet ble redusert til 150 grader Celsius.Oksygen-karbon-forholdet ble redusert ved 170 grader Celsius og ytterligere redusert ved 185 grader Celsius. Temperaturen induserte en økende brun farge, mens prosessvannet viste samme tendens, forårsaket av økning i aromatiske ringer. Ulike elementer viser en annen temperaturavhengig utvasking i det bearbeidede vannet.Klor og kalium ble intensivt overført til det bearbeidede vannet ved 150 grader Celsius, mens svovel, magnesium, barium, kalsium, natrium, sink, mangan og strontium viste sin høyeste uttømmingshastighet ved 170 grader Celsius. Bare sølv- og litiumkonsentrasjonene i biobialen viste en jevn reduksjonshastighet. Nitrogen ble ikke påvirket av MAHC-behandlingen i det hele tatt.Denne metoden tillater en uttømming av fine testforløpere fra behandlet biomasse og oppgraderinger ellers umulig biomasse for forbrenning. Ved å bruke denne saken på ulike biomasse, drivstoff oppgradering teknikken kan overføres til mange potensielle drivstoff råstoff som ikke brukes til forbrenning ennå. Ettersom temperaturen i mikrobølgeovnen er lett å kontrollere, kan videre forskning som benytter mikrobølgeassistert hydrotermisk karbonisering avsløre reaksjonstrinn i de tidlige stadiene av biomassehydrotermisk karbonisering.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Mikrobølgeovn-assistert intramolekylære Dehydrogenative Diels-Alder reaksjoner for syntese av funksjonalisert naftalener / Solvatochromic Fargestoffer

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

Mikrobølgeovn-assistert funksjon av Poly (etylenglykol) og On-resin Peptider for bruk i Chain polymerisasjoner og hydrogeldannelse

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

Kvantitativ Påvisning av Trace eksplosive damper av Programmert Temperatur Desorpsjon gasskromatografi-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

Kjemiske Gardens som Gjennomstrømning Reaktorer simulere Natur Hydrotermale 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

Original eksperimentell tilnærming for å vurdere Transport Fuel Stabilitet

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

Ikke-likevekt Mikrobølge Plasma for effektiv høy temperatur kjemi

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

Lavtrykk damp-assistert løsningsprosessen for Tunable Band Gap Pinhole-fri Methylammonium bly metallhalid Perovskite filmer

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 mikrobølgeovn-assistert konvertering av Anomeric nitrat-estere til 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

Mikrobølgeovn-assistert utarbeidelse av 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer

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 ...