Name: reducing willow wood fuel emission by low temperature microwave assisted hydrothermal carbonization
Uploaded: 2019-05-19T13:00:00
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A los autores les gusta agradecer a Christoph Warth, Michael Russ, Carola Lepski, Julian Tejada y el Dr. Rainer Kirchhof por su apoyo técnico. El estudio fue financiado por el BMBF (proyecto BiCoLim-bio-combustibles limpios) bajo el número de subvención 01DN16036.

1. preparación del material de muestra
<ol><li>Cosecha de sauce de cinco años, tipo clon "Tordes" ([Salix schwerinii x s. viminalis] x s. vim.), con una altura de 12 − 14 m y un diámetro de pecho de aproximadamente 15 cm.</li>
	<li>Astillar la madera y secar las virutas en un secador de horno durante 24 h a 105 ° c.</li>
	<li>Cortar los chips de madera con un molino de corte y moler con un molino centrífugo a un tamaño de partícula de 0,12 mm.</li>
</ol>2. la carbonizaci...

El MAHC permite diferenciar los pasos de la degradación química aplicando diferentes intensidades de tratamiento térmico. Por lo tanto, es posible evaluar las interacciones entre la pérdida de masa, la relación O/C-H/C, el valor de calentamiento, la reducción del componente de ceniza, el aumento del pH del agua de proceso y la acumulación de furanos en el agua de proceso. La ventaja del método MAHC sobre el método convencional del reactor HTC se basa en la conducción térmica a través de microondas que penetra...

La aplicación de microondas para la carbonización hidrotérmica (MAHC) se utilizó para la transformación termoquímica de compuestos modelo de biomasa como fructosa, glucosa1,2 o celulosa3, y para sustratos orgánicos, preferiblemente residuos de material4,5,6,7,8,9,10. La utilización de microondas es ventajosa ya que permite un calentamiento incluso de la biomasa tratada2,10 principalmente a través de las pérdidas térmicas de un disolvente dieléctrico11,12, aunque las microondas hacen no transfiera suficiente energía para romper directamente los enlaces químicos e inducir reacciones13. Las microondas penetran todo el volumen de reacción del recipiente del reactor HTC y transfieren la energía directamente al material, lo que no es posible con un reactor convencional que muestra una tasa de calentamiento más lenta debido a la alta capacidad de calentamiento del manto de acero y el muestra en sí14. La excitación incluso de las moléculas de agua de la muestra por microondas permite un mejor control del proceso, ya que la temperatura en el reactor de microondas se distribuye uniformemente11,14,15 y el tiempo de reutilización después de la reacción es mucho más rápida. Además, los reactores convencionales se calientan mucho más despacio y las reacciones químicas que ocurren durante la calefacción pueden sesgar los resultados que normalmente se asignan a la temperatura final. El control mejorado del proceso en un reactor MAHC permite una elaboración precisa de la dependencia de temperatura de las reacciones de HTC seleccionadas (p. ej., deshidratación o descarboxilación). Otra ventaja de la distribución uniforme de la temperatura en el volumen del HTC-reactor es la menor adherencia de las partículas inmovilizadas y completamente carbonizadas en la pared del reactor interno2. Sin embargo, el agua es sólo un disolvente de absorción de microondas promedio que incluso muestra la disminución de la absorbancia de microondas a temperaturas más altas, lo que limita la temperatura máxima alcanzable. Este efecto negativo se compensa cuando se producen ácidos durante el proceso de HTC o se añaden catalizadores (especies iónicas o polares) antes del tratamiento. Las reacciones inducidas por microondas muestran un mayor rendimiento del producto en general11,15 y específicamente de 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) de fructosa en comparación con las reacciones catalizada de lecho de arena12. También tienen un balance energético mucho mejor que los métodos de calentamiento convencionales15,16.
El concepto químico fundamental de la carbonización hidrotérmica es la degradación y la polimerización sucesiva de la biomasa. En el transcurso de estas complejas reacciones de interacción el tejido se agota de oxígeno, lo que aumenta el valor de calentamiento. Al principio, los polímeros hemicelulosa y celulosa se hidrolizan a los monómeros de azúcar17, aunque las bajas temperaturas afectan principalmente a la hemicellulosa18,19,20,21. En esta etapa temprana de las reacciones de HTC, los ácidos orgánicos se forman a partir de la transformación de los aldehídos de azúcar y la deacetilación de hemicellulosa. Estos ácidos pueden ser acético, láctico, levulínico, acrílico o ácido fórmico20,21,22 y disminuyen el pH del agua de reacción en el reactor. Debido a la disociación, forman iones negativos libres que aumentan el producto de iones en el agua de proceso. El creciente producto de iones permite la resolución de cationes, que son los principales constituyentes de la ceniza en la biomasa. Por este mecanismo, el tejido se agota de precursores de emisiones y formadores de escoria (por ejemplo, potasio, sodio, calcio, cloro y metales pesados)23,24.
Los ácidos orgánicos formados pueden apoyar la deshidratación de los monómeros de azúcar a los furanos. Un producto común de deshidratación de azúcar es furfural y 5-hidroximetilfurfural, que son productos factibles para la industria química, ya que sirven como productos de plataforma (por ejemplo, para la síntesis de biopolímeros). 5-Metilfurfural puede ser formado por reacciones catalizada de celulosa25,26 o 5-hidroximetilfurfural27. Mientras que la síntesis de biopolímero es una repolimerización artificial bajo condiciones controladas, los furanos también pueden condensar, polimerizar y formar estructuras aromáticas de alto peso molecular en el complejo entorno químico del reactor MAHC. La interacción de los compuestos orgánicos e inorgánicos solubilizados con la matriz de células de madera modificada se suman a la complejidad del sistema de reacción20. Las vías de reacción de polimerización furana emplean condensación de aldólica o deshidratación intermoleculares18,20 y producen partículas de hydrochar con una cáscara hidrófoba y un núcleo más hidrófilo28. Aún no se ha revelado si las partículas de biomasa están completamente descompuestas y luego repolimerizadas o si las partículas de biomasa sirven como una plantilla para la carbonización. Sin embargo, las reacciones de degradación y repolimerización comprenden la deshidratación y las reacciones de descarboxilación, así como29,30, lo que induce la caída en el diagrama de van Krevelen hacia las proporciones de O/c y H/c del carbono negro.
Mientras que otros estudios demostraron el efecto reductor de minerales del tratamiento hidrotermal a base de reactor convencional31, de un lavado de agua con lixiviación mecánica combinada32 o agua/acetato de amonio/lavado de ácido clorhídrico33, nuestro estudios investigan la lixiviación mineral durante la carbonización a baja temperatura con microondas por primera vez. Como este estudio se enfoca en la lixiviación de precursores de emisiones para la mejora de combustible, investiga el destino de potasio, sodio, magnesio, calcio, cloro, azufre, nitrógeno y metales pesados. Los precursores de polvo fino forman sales volátiles (p. ej., KCl o K2so4) a temperaturas elevadas en la fase gaseosa. Cuando estas sales se acumulan en los gases de combustión, metales pesados como el zinc pueden compactarlos como partículas de nucleación, lo que conduce a una reacción en cadena de crecimiento de partículas. A bajas temperaturas de los gases de combustión, la condensación de sal desencadena aún más el crecimiento de las partículas y produce una emisión cancerógena de polvo fino de la chimenea. Estas emisiones son, en la actualidad, el principal factor que compromete la sostenibilidad de los combustibles de biomasa. Un suministro energético sostenible se basa en su reducción por filtros costosos o su reducción de los combustibles (por ejemplo, por MAHC). Como este estudio sigue un enfoque práctico, la madera de sauce de coppice de rotación corta (SRC) fue elegida como una materia prima de bioenergía potencial con altas tasas de crecimiento. Puede ser cultivada por los agricultores en sus campos para una fuente de alimentación autosustentable por gasificación, pero también para la generación de calor por combustión directa. Una desventaja de la SRC de sauce es su alto contenido de corteza debido a un tallo bajo: relación de corteza en etapa madura. La corteza contiene una gran cantidad de minerales en comparación con la madera34,35,36,37 y produce mayores cantidades de gases o emisiones de partículas38. El HTC de baja temperatura puede mejorar las propiedades de combustión de la madera de sauce de SRC y, de este modo, contribuir a un calor y una fuente de alimentación sostenibles. Otro parámetro importante del Biocoal de HTC investigado en este estudio es su densidad de energía, su temperatura de combustión inicial más alta y su temperatura de combustión final más alta39.

<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 biomasa es un combustible sostenible, ya que sus emisiones de CO2 se reintegran en el crecimiento de la biomasa. Sin embargo, los precursores inorgánicos en la biomasa causan un impacto ambiental negativo y la formación de escoria. La madera de sauce del coppice de rotación corta (SRC) seleccionada tiene un alto<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg"> </img> contenido de ceniza (= 1,96%) y, por lo tanto, un alto contenido de emisiones y precursores de escoria. Por lo tanto, se investiga la reducción de minerales de madera de sauce SRC por microondas de baja temperatura asistida por carbonización hidrotérmica (MAHC) a 150 ° c, 170 ° c y 185 ° c. Una ventaja de MAHC sobre los reactores convencionales es una conductancia de temperatura incluso en el medio de reacción, ya que las microondas penetran todo el volumen del reactor. Esto permite un mejor control de la temperatura y un enfriamiento más rápido. Por lo tanto, se puede analizar eficazmente una sucesión de reacciones de despolimerización, transformación y repolimerización. En este estudio, el análisis de la pérdida de masa, el contenido de ceniza y la composición, los valores de calentamiento y las proporciones de O/C molar y H/C de la madera de sauce de SCR tratada y no tratada mostraron que el contenido mineral del carbón MAHC se redujo y aumentó el valor de calentamiento. El agua del proceso mostró un pH decreciente y contenía furfural y 5-Metilfurfural. Una temperatura de proceso de 170 ° c mostró la mejor combinación de entrada de energía y reducción de componentes de ceniza. El MAHC permite una mejor comprensión del proceso de carbonización hidrotérmica, mientras que una aplicación industrial a gran escala es improbable debido a los altos costos de inversión.

Los resultados del análisis elemental revelaron diferencias entre la relación O/C-H/C de la madera de sauce y los biocoals del MAHC (figura 1). La materia prima muestra mayores ratios de O/C-H/C y una mayor variación de los valores. El tratamiento con MAHC redujo la variación del valor debido a la homogeneización en el reactor de microondas. La precisión del reactor de microondas permitió la diferenciación de tres etapas de degradación. La relación ...

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

Se presenta un protocolo para el agotamiento de precursores de emisiones de biomasa de baja calidad mediante un tratamiento de carbonización hidrotermal asistido por microondas de baja temperatura. Este protocolo incluye los parámetros de microondas y el análisis del producto Biocoal y el agua de proceso.

Reduciendo la emisión de combustible de madera de sauce por microondas de baja temperatura asistida por carbonización hidrotérmica

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

En nuestro grupo, aplicamos el tratamiento de microondas a baja temperatura con el fin de agotar la biomasa de sauce de precursores de polvo fino. Esto puede ayudar a mejorar la biomasa para una combustión limpia y, por lo tanto, aumentar el potencial de combustible de biomasa de un país. Las microondas permiten un calentamiento uniforme y rápido de la biomasa porque excitan las moléculas de agua en todo el volumen del reactor.El agua es un disolvente intermedio de absolución de microondas y para alcanzar temperaturas más altas del reactor, se deben añadir catalizadores como los ácidos orgánicos. Después del secado, utilice un molino de corte para cortar las virutas de madera de sauce. Coloque las astillas de madera en un molino centrífugo y muele a un tamaño de partícula de 0,12 milímetros.Transfiera 500 miligramos de la materia prima molida en un recipiente de reacción de PTFE de 50 mililitros con una espátula. Añadir 10 mililitros de agua desmineralizada. Atornille la tapa del recipiente de reacción, de modo que la válvula de presión de la tapa esté en el mismo nivel que el borde de la tapa.Seleccione un horno microondas con 850 vatios y una frecuencia magnetrónica de 2, 455 megahercios. Coloque 12 recipientes de reacción con materias primas en el horno microondas y cierre el horno. Configure un programa de temperatura para 150, 170 o 185 grados centígrados.Inicie el horno microondas con nuevas materias primas para cada programa individual. Una vez completado el programa, retire los recipientes de reacción para permitir que se enfríen y se reactiven. Luego, transfiéralos debajo de un armario de humos y desenrosca lentamente la tapa para liberar la presión interior.Abran las naves. Agregue 35 mililitros de agua dos veces destilada a cada recipiente de reacción y agite para mezclar. Vierta la solución de cada recipiente en un cilindro centrífugo y centrífuga a 1, 714 veces g durante 10 minutos.El agua de proceso se drena en otro tubo y se almacena congelada a menos cinco grados Celsius para el análisis de pH y GC-MS. Congele el cilindro centrífugo con el pellet de biocoal restante a menos cinco grados centígrados durante varias horas. Luego, saque el pellet de biocoal y séquelo a 105 grados Centígrados durante 24 horas.Después de eso, sopesar el pellet biocoal y calcular la pérdida de peso inducida por el MAHC. Primero, pesa 20 platos cerámicos vacíos individualmente. Agregue un gramo de muestra en cada plato.A partir de cada tratamiento de temperatura, preparar cinco platos con la materia prima seca y cinco platos con el biocoal MAHC seco. Coloque los platos de cerámica abiertos en un horno de mufla y cierre el horno. Programe un programa de temperatura para el horno de mufla e inicie el programa.Una vez completado el programa, deje que el horno de mufla se enfríe a 105 grados centígrados. A continuación, abra el horno y transfiera los platos de cerámica a un desecador lleno de un agente de secado que consiste en gel de sílice. Cierre el desecador y seque al vacío con la ayuda de una bomba de vacío.Sacar los platos de cerámica después de 24 horas de enfriamiento. Pesar el plato de cerámica que contiene la ceniza y calcular el peso de la ceniza restando el peso del plato de cerámica vacío. En una bolsa de muestra de plástico con un valor calorífico definido de 46, 479 julios por gramo, llene con un gramo de glucosa.Coloque la bolsa de muestra en el crisol de combustión de una bomba calorímetro. Utilice una pipeta para añadir cinco mililitros de agua dos veces desionizada en el fondo de la bomba y atornillar la bomba. Ponga la bomba en el calorímetro y cierre el calorímetro.En el calorímetro, introduzca el peso de la muestra, un gramo y cambie la configuración para el método de bolsa de muestra. Entonces, comienza el calorímetro. Una vez completada la medición, saca la bomba, da la vuelta y agítala lentamente durante un minuto.Desenrosque la bomba y use agua desmineralizada dos veces para vaciar la muestra en un matraz volumétrico. Enjuague la bomba varias veces hasta que el volumen alcance los 50 mililitros. Repita la medición del calorímetro cinco veces con cada biocoal MAHC y la materia prima.Después del tratamiento en la bomba del calorímetro, transfiera los cinco mililitros de solución a un matraz volumétrico de 50 mililitros y agregue 45 mililitros de agua desmineralizada dos veces para mezclar. Después de la calibración del cromatógrafo iónico, inserte el tubo de aspiración de la muestra en el matraz y extraiga aproximadamente tres mililitros de la muestra con la jeringa en la columna previa. Inicie la ejecución del análisis.Para realizar la espectroscopia de emisión óptica de plasma acoplado inducida, primero transfiera 400 miligramos de la materia prima seca o el biocoal MAHC en un recipiente de reacción de PTFE de 50 mililitros con una espátula. Añadir tres mililitros de 69% de ácido nítrico y nueve mililitros de 35% de ácido clorhídrico. Atornille la tapa del recipiente de reacción, de modo que la válvula de presión de la tapa esté en el mismo nivel que el borde de la tapa.Coloque los recipientes de reacción de las muestras a calentar en el horno microondas y cierre el horno. Programe el programa de temperatura para una degradación completa del material orgánico e inicie el horno microondas. Una vez completado el programa, retire los recipientes de reacción.Deja que se enfríen y se reactiven. Bajo un armario de humos, suelte la presión dentro de los recipientes y ábralos. Vierta las muestras en un cilindro de bombilla de 50 mililitros, luego enjuague bien el recipiente de reacción con agua desionizada dos veces y transfiera al cilindro de la bombilla.Rebaste el cilindro hasta la marca de 50 mililitros con agua dos veces desionizada para asegurar una dilución uniforme de todas las muestras. En un embudo con un trozo de papel de filtro de malla de 150 micrómetros en la parte superior, filtre la muestra. Transfiera el filtrado a tubos de centrífusión cónica de 50 mililitros.Cargue viales que contengan muestras estándar en el inyector automático del ICP-OES y ejecute la calibración. A continuación, cargue la materia prima o las muestras de biocoal en el autoinyector del ICP-OES y ejecute el análisis ICP-OES con los mismos parámetros. Después del análisis ICP-OES, obtenga las concentraciones elementales del software, que se basa en las curvas de calibración obtenidas a partir de muestras estándar.Los resultados del análisis elemental revelaron una mayor relación oxígeno-carbono frente a hidrógeno-carbono y una mayor variación de los valores de la materia prima. El tratamiento CON MAHC redujo la variación del valor debido a la homogeneización en el reactor de microondas. La relación hidrógeno-carbono se redujo a 150 grados centígrados.La relación oxígeno-carbono se redujo a 170 grados centígrados y se redujo aún más a 185 grados centígrados. La temperatura indujo un color marrón creciente, mientras que el agua de proceso mostró la misma tendencia, causada por el aumento de los anillos aromáticos. Diferentes elementos muestran una lixiviación diferente dependiente de la temperatura en el agua procesada.El cloro y el potasio se transfirieron intensivamente al agua procesada a 150 grados centígrados, mientras que el azufre, el magnesio, el bario, el calcio, el sodio, el zinc, el manganeso y el estroncio mostraron su mayor tasa de agotamiento a 170 grados centígrados. Sólo las concentraciones de plata y litio en el biocoal mostraron una tasa de disminución uniforme. El nitrógeno no se vio afectado por el tratamiento con MAHC en absoluto.Este método permite el agotamiento de los precursores de pruebas finas de la biomasa tratada y mejoras de otra manera biomasa inviable para la combustión. Al aplicar esta materia a diferentes biomasas, la técnica de actualización de combustible se puede transferir a muchas materias primas de combustible potenciales que aún no se utilizan para la combustión. Como la temperatura en el microondas es fácil de controlar, la investigación adicional que utiliza la carbonización hidrotermal asistida por microondas puede revelar pasos de reacción en las primeras etapas de la carbonización hidrotermal de biomasa.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Asistida por microondas intramoleculares Dehydrogenative Diels-Alder para la síntesis de naftalenos funcionalizados / Tintes solvatocrómico

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

Investigación

Química

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

Funcionalización asistida por microondas de poli (etilenglicol) y los péptidos sobre resina para uso en polimerizaciones de cadena y Formación de hidrogel

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

Detección Cuantitativa de la traza vapores explosivos por desorción a temperatura programada Gas Detector de Captura de Electrones Cromatografía

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

Jardines químicos como flujo continuo Reactores simulación de sistemas hidrotermales Naturales

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

Enfoque experimental original para evaluar el transporte de combustible Estabilidad

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

Plasma de microondas sin equilibrio para una química eficiente a altas temperaturas

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

Proceso de solución asistida por Vapor de baja presión para banda sintonizables hueco agujero de alfiler-libre Methylammonium plomo haluro perovskita películas

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 asistida por microondas conversión de ésteres de nitrato anomérico en 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

Preparación asistida por microondas de 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 ...