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

Författarna vill tacka Christoph Warth, Michael Russ, Carola Lepski, Julian Tejada och Dr. Rainer Kirchhof för deras tekniska support. Studien finansierades av BMBF (projekt BiCoLim-bio-Förbränningstibles Limpios) under bidrags nummer 01DN16036.

1. beredning av prov material
<ol><li>Harvest fem år gammal pil, klon typ "tordes" ([Salix schwerinii x s. viminalis] x s. vim.), med en höjd av 12 − 14 m och en bröst diameter på cirka 15 cm.</li>
	<li>Chip träet och torka spånorna i en tork för 24 h vid 105 ° c.</li>
	<li>Skär flis med en skärande kvarn och slipa med en centrifugalkvarn till en partikel storlek på 0,12 mm.</li>
</ol>2. mikrovågsassisterad hydrotermisk karbonisering
<ol><li>Använd en mikrougn ...

Den MAHC tillåter differentiering av stegen i kemisk nedbrytning genom att tillämpa olika intensiteter av termisk behandling. Därför är det möjligt att bedöma samspelet mellan Mass förlust, O/C-H/C ratio, värme värde, aska komponent reduktion, pH ökning av process vatten och ansamling av furaner i processen vatten. Fördelen med MAHC-metoden över den konventionella HTC-reaktormetoden är baserad på den termiska ledningen via mikrovågor som tränger in i hela reaktor volymen och utför värmen på mikronivå...

Tillämpningen av mikrovågor för hydrotermisk karbonisering (mahc) användes för den termokemiska omvandlingen av bio massa modell föreningar som fruktos, glukos1,2 eller cellulosa3, och för organiska substrat, helst avfalls material4,5,6,7,8,9,10. Utnyttjandet av mikrovågsugnar är fördelaktigt eftersom det gör en jämn uppvärmning av den behandlade bio massan2,10 främst genom termiska förluster av en dielektrisk lösnings medel11,12, även om mikrovågor gör inte överföra tillräckligt med energi för att direkt bryta kemiska bindningar och inducera reaktioner13. Mikrovågorna tränger in i hela reaktions volymen av HTC: s reaktor kärl och överför energin direkt till materialet, vilket inte är möjligt med en konventionell reaktor som visar en långsammare uppvärmnings hastighet på grund av stål manteln och den höga värme kapaciteten provet sig själv14. Den jämna magnetiseringen av provets vatten molekyler genom mikrovågor möjliggör en förbättrad processtyrning, eftersom temperaturen i mikrovågs reaktorn är jämnt fördelad11,14,15 och cooldown efter reaktionen är mycket snabbare. Dessutom, konventionella reaktorer värma upp mycket långsammare och de kemiska reaktioner som inträffar under uppvärmningen kan bias de resultat som vanligt vis tilldelas den slutliga temperaturen. Den förbättrade processtyrningen i en MAHC-reaktor möjliggör en noggrann utveckling av temperatur beroendet hos utvalda HTC-reaktioner (t. ex. uttorkning eller dekarboxylering). En annan fördel med den jämna temperatur fördelningen i HTC-reaktorns volym är den lägre adhesionen av immobiliserade och helt karboniserade partiklar på den inre reaktor väggen2. Emellertid, vatten är bara en genomsnittlig mikrovågsabsorberande lösnings medel som även visar minskande mikrovågor absorbans vid högre temperaturer, som begränsar den uppnåeliga maximala temperaturen. Denna negativa effekt kompenseras när syror produceras under HTC-processen eller katalysatorer (Joniska eller polära arter) tillsätts före behandlingen. Mikrovågsinducerade reaktioner visar högre produkt avkastning i allmänhet11,15 och specifikt av 5-hydroximetylfurfural (5-HMF) från fruktos i jämförelse med sand-Bed katalyserade reaktioner12. De har också en mycket bättre energi balans sedan konventionella uppvärmnings metoder15,16.
Det grundläggande kemiska begreppet Hydro termisk karbonisering är nedbrytning och successiva polymerisation av bio massan. Under dessa komplexa samverkande reaktioner vävnaden är utarmat av syre, vilket ökar värme värde. Till en början hydrolyseras polymererna hemicellulosa och cellulosa till socker monomerer17, även om låga temperaturer främst påverkar hemicellulosa18,19,20,21. I detta tidiga skede av HTC reaktioner bildas organiska syror från omvandlingen av socker aldehyder och deacetylering av hemicellulosa. Dessa syror kan vara ättiksyra, Lactic, levulinic, akryl eller myrsyra20,21,22 och de minskar pH-värdet i reaktions vattnet i reaktorn. På grund av dissociation bildar de fria negativa joner som ökar Jon produkten i process vattnet. Den ökande Jon produkten gör det möjligt att lösa katjoner, som är de viktigaste bestånds delarna i askan i bio massan. Genom denna mekanism är vävnaden uttömd från utsläppsprekursorer och slagg bildare (t. ex. kalium, natrium, kalcium, klor och tung metaller)23,24.
De bildade organiska syror kan stödja uttorkning av socker monomerer till furaner. En vanlig socker dehydratiseringprodukt är Furfural och 5-hydroximetylfurfural, som är genomförbara produkter för den kemiska industrin, eftersom de fungerar som plattforms produkter (t. ex. för syntesen av biopolymerer). 5-metylfurfural kan bildas genom katalyserade reaktioner från cellulosa25,26 eller 5-hydroximetylfurfural27. Även om Biopolymer syntesen är en konstgjord repolymerisation under kontrollerade betingelser, kan furanerna också kondensera, polymerisera och bilda hög molekyl ära aromatiska strukturer i den komplexa kemiska miljön i MAHC-reaktorn. Interaktionen mellan de solubiliserade organiska och oorganiska föreningarna med den modifierade träcellsmatrisen lägger till komplexiteten i reaktions systemet20. Den furan polymerisation reaktions vägarna använder aldol kondensation eller Intermolekylär uttorkning18,20 och ger hydrochar partiklar med ett hydrofoba skal och en mer hydrofila kärna28. Det är ännu inte avslöjat om bio massa partiklar är helt sönderdelas och sedan repolymeriseras eller om bio massan partiklarna fungera som en mall för karbonisering. Men nedbrytningen och repolymerisation reaktionerna omfattar Dehydrering och dekarboxylering reaktioner, samt29,30, som inducerar minskningen i van krevelen diagrammet mot O/c och H/c förhållanden av svart kol.
Medan andra studier visat den mineralreducerande effekten av konventionell reaktorbaserad Hydro termisk behandling31, av en vatten tvätt med kombinerad mekanisk urlakning32 eller vatten/ammoniumacetat/saltsyra tvätt33, vår studier undersöker mineral urlakning vid låg temperatur karbonisering med mikrovågor för första gången. Eftersom denna studie fokuserar på utsläpp föregångare urlakning för bränsle uppgradering, undersöker det ödet för kalium, natrium, magnesium, kalcium, klor, svavel, kväve och tung metaller. Fina stoftprekursorer bildar flyktiga salter (t. ex. KCl eller K2så4) vid förhöjda temperaturer i den gasformiga fasen. När dessa salter ackumuleras i rökgasen, tung metaller som zink kan rensa dem som kärn bildning partiklar, vilket leder till en partikel tillväxt kedje reaktion. Vid lägre rökgaser temperaturer, salt kondensation ytterligare utlöser partikel tillväxt och resulterar i cancerogenous fina stoft utsläpp från skorstenen. Dessa utsläpp är för närvarande den viktigaste faktorn som äventyrar hållbarheten hos Bio massa bränslen. En hållbar energi försörjning är beroende av att de reduceras med dyra filter eller att de minskar bränslena (t. ex. av MAHC). Eftersom denna studie följer ett praktiskt tillvägagångs sätt, valdes skott virke med kort omlopps tider (SRC) som en potentiell bio energi råvara med hög tillväxt takt. Det kan odlas av jordbrukarna på sina områden för en självförsörjande kraft försörjning genom förgasning, men också för värme produktion genom direkt förbränning. En nackdel med Willow SRC är dess höga bark innehåll på grund av en låg stam: bark förhållande på mogna scenen. Barken innehåller en hel del mineraler i jämförelse med trä34,35,36,37 och ger högre mängder gas-eller partikel utsläpp38. Låg temperatur HTC kan förbättra förbrännings egenskaperna hos SRC Willow Wood och därmed bidra till en hållbar värme och strömförsörjning. En annan viktig parameter för HTC: s biokol som undersökts i denna studie är dess energi täthet, dess högre initial förbrännings temperatur och dess högre förbrännings 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

Bio massa är ett hållbart bränsle, eftersom dess CO2 -utsläpp återintegreras i bio massa tillväxt. Men de oorganiska prekursorer i bio massan orsakar en negativ miljö påverkan och slagg bildning. Den utvalda skott skogen med kort rotation (SRC) har hög askhalt (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg"> </img> = 1,96%) och därmed ett högt innehåll av utsläpp och slagg prekursorer. Därför unders öks minskningen av mineraler från SRC Willow Wood genom låg temperatur mikrovågsassisterad hydrotermisk karbonisering (MAHC) vid 150 ° c, 170 ° c och 185 ° c. En fördel med mahc över konventionella reaktorer är en jämn temperatur värmeledningsförmåga i reaktions mediet, som mikrovågor penetrera hela reaktorn volymen. Detta ger en bättre temperatur kontroll och en snabbare cooldown. Därför kan en följd av depolymerisation, omvandling och repolymerisation reaktioner analyseras effektivt. I denna studie visade analysen av Mass förlust, askhalt och sammansättning, värmeringvärden och molar O/C-och H/C-förhållanden hos den behandlade och obehandlade SCR-Willow-skogen att mineralet i MAHC-kol minskades och värmevärdet ökade. Process vattnet visade ett minskande pH och innehöll Furfural och 5-metylfurfural. En process temperatur på 170 ° c visade den bästa kombinationen av energi inmatning och aska komponent reduktion. Den MAHC tillåter en bättre förståelse av hydrotermisk karbonisering processen, medan en storskalig industriell tillämpning är osannolikt på grund av de höga investerings kostnaderna.

Resultaten av den elementära analysen avslöjade skillnader mellan O/C-H/C-förhållandet för vide veden och MAHC-biokol (figur 1). Råmaterialet visar högre O/C-H/C-nyckeltal och en högre variation av värdena. MAHC-behandlingen reducerade värde variationen på grund av homogenisering i mikrovågsreaktorn. Mikrovågsreaktorns precision gjorde det möjligt att differentiera tre nedbrytnings faser. H/C-kvoten reducerades vid 150 ° c och variationerna i H...

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

Ett protokoll för utsläpp prekursorer utarmning från låg kvalitet bio massa av låg temperatur mikrovågsugn assisterad hydrotermisk karbonisering behandling presenteras. Detta protokoll innehåller mikrovågsparametrarna och analysen av bio kol produkten och process vattnet.

Minska Willow Wood bränsle emission av låg temperatur mikrovågsugn Assisted 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 grupp tillämpade vi mikrovågsbehandling med låg temperatur för att utarma pilbiomassa av fina stoftprekursorer. Detta kan bidra till att uppgradera biomassa för ren förbränning och därigenom öka potentialen för biomassabränsle i ett land. Mikrovågorna möjliggör en jämn och snabb biomassa uppvärmning eftersom de excitera vattenmolekylerna i hela reaktorn volym.Vatten är ett mellanliggande mikrovågsförlösande lösningsmedel och för att nå högre reaktortemperaturer måste katalysmaskiner som organiska syror tillsättas. Efter torkning, använd en styckning kvarn för att skära pilen träflis. Placera träflisorna i en centrifugalkvarn och slipa till en partikelstorlek på 0,12 millimeter.Överför 500 milligram av marken råvaran i en 50-milliliter PTFE reaktionskärl med en spatel. Tillsätt 10 milliliter av demineraliserat vatten. Skruva ner reaktionskärlslocket, så att tryckventilen på locket är på samma nivå som locket brätte.Välj en mikrovågsugn med 850 watt och en magnetronfrekvens på 2, 455 megahertz. Sätt 12 reaktionskärl med råmaterial i mikrovågsugnen och stäng ugnen. Ställ in ett temperaturprogram för 150, 170 eller 185 grader Celsius.Starta mikrovågsugnen med nya råvaror för varje enskilt program. Efter att programmet är avslutat, ta bort reaktionskärlen så att de kan svalna och återaktivera. Sedan, överför dem under ett dragskåp och långsamt skruva av locket för att släppa trycket inuti.Öppna fartygen. Tillsätt 35 milliliter två gånger destillerat vatten till varje reaktionskärl och skaka för att blanda. Häll lösningen från varje kärl till en centrifugcylinder och centrifug vid 1, 714 gånger g i 10 minuter.Processvattnet tappas ut i ett annat rör och förvaras fryst vid minus fem grader Celsius för pH- och GC-MS-analys. Frys centrifugcylindern med den återstående biokolpelleten vid minus fem grader Celsius i flera timmar. Ta sedan ut biokolpelleten och torka den i 105 grader Celsius i 24 timmar.Efter det, väga biokolpellet och beräkna viktminskningen som framkallas av MAHC. Först, väger 20 tomma keramiska rätter individuellt. Lägg till ett gram prov i varje maträtt.Från varje temperaturbehandling, tillaga fem rätter med den torkade råvaran och fem rätter med den torkade MAHC biocoal. Placera de öppna keramiska rätterna i en muffleugn och stäng ugnen. Programmera ett temperaturprogram för muffleugnen och starta programmet.Efter att programmet är klart, låt muffleugnen svalna till 105 grader Celsius. Öppna sedan ugnen och överför de keramiska rätterna till en exsiccator fylld med ett torkmedel bestående av kiselgel. Stäng exsiccator och vakuumtorka med hjälp av en vakuumpump.Ta ut de keramiska rätterna efter 24 timmars kylning. Väg keramikskålen som innehåller askan och beräkna askvikten genom att subtrahera vikten på den tomma keramikskålen. I en plastprovspåse som har ett definierat värmevärde på 46, 479 joule per gram, fyll med ett gram glukos.Lägg provpåsen i förbränningsdegeln på en calorimeterbomb. Använd en pipett för att lägga till fem milliliter två gånger avjoniserat vatten i botten av bomben och skruva ner bomben. Sätt bomben i calorimetern och stäng calorimetern.På calorimetern anger du provets vikt, ett gram och ändrar inställningar för att provsmaka påsemetod. Starta sedan calorimetern. Efter att mätningen är klar, ta ut bomben, vänd den upp och ner, och skaka den långsamt i en minut.Skruva loss bomben och använd två gånger demineraliserat vatten för att spola ut provet i en volymkolv. Skölj bomben flera gånger tills volymen når 50 milliliter. Upprepa calorimetermätningen fem gånger med varje MAHC-biocoal och råmaterialet.Efter behandling i calorimeterbomben överför du de fem milliliter av lösning till en 50-milliliter volymetrisk kolv och tillsätt 45 milliliter två gånger demineraliserat vatten för att blanda. Efter kalibrering av jonkromatografen förs provets sugrör in i kolven och dra ungefär tre milliliter av provet med sprutan i förkolumnen. Starta analyskörningen.För att utföra inducerad kombinationsplasma optisk emissionsspektroskopi överför du först 400 milligram av det torkade råmaterialet eller MAHC-biokolan till ett 50 milliliter PTFE-reaktionskärl med en spatel. Tillsätt tre milliliter 69%salpetersyra och nio milliliter 35%saltsyra. Skruva ner reaktionskärlslocket, så att tryckventilen i locket är på samma nivå som locket brätte.Sätt reaktionskärlen för de prover som ska värmas i mikrovågsugnen och stäng ugnen. Programmera temperaturprogrammet för fullständig nedbrytning av det organiska materialet och starta mikrovågsugnen. När programmet är avslutat, ta bort reaktionskärlen.Låt dem svalna och återaktivera. Under ett dragskåp släpper du trycket inuti kärlen och öppnar dem. Häll proverna i en 50-milliliter glödlampa cylinder, skölj sedan reaktionskärlet noggrant med två gånger avjoniserat vatten och överföra till glödlampan cylindern.Fylla på cylindern till 50 millilitermärket med två gånger avjoniserat vatten för att säkerställa jämn utspädning av alla prover. I en tratt med en bit 150-mikrometers nätfilterpapper ovanpå, filtrera provet. Överför filtratet till 50-milliliter koniska centrifugrör.Fyll på injektionsflaska som innehåller standardprover i ICP-OES autoinjektor, och kör kalibreringen. Ladda sedan råvaran eller biokolproverna i ICP-OES:s autoinjektor och kör ICP-OES-analysen med samma parametrar. Efter ICP-OES-analysen, erhåll de elementära koncentrationerna från programvaran, som baseras på de kalibreringskurvor som erhålls från standardprover.Resultaten av den elementära analysen visade högre syre-kol kontra väte-kol nyckeltal och en högre variation av värdena för råvaran. MAHC-behandlingen minskade värdevariationen på grund av homogenisering i mikrovågsreaktorn. Väte-kolförhållandet reducerades vid 150 grader Celsius.Syre-kol förhållandet minskades vid 170 grader Celsius och ytterligare minskas vid 185 grader Celsius. Temperaturen inducerade en ökande brun färg, medan processen vatten visade samma tendens, orsakad av ökning av aromatiska ringar. Olika element visar en annan temperaturberoende urlakning i det bearbetade vattnet.Klor och kalium överfördes intensivt till det bearbetade vattnet vid 150 grader Celsius, medan svavel, magnesium, barium, kalcium, natrium, zink, mangan och strontium visade sin högsta utarmningshastighet vid 170 grader Celsius. Endast silver- och litiumkoncentrationerna i biokolalen visade en jämn minskningstakt. Kväve påverkades inte alls av MAHC-behandlingen.Denna metod möjliggör en utarmning av fina testprekursorer från den behandlade biomassan och uppgraderingar annars ogenomförbar biomassa för förbränning. Genom att tillämpa denna fråga på olika biomassa, bränsle uppgradering teknik kan överföras till många potentiella bränsle råvaror som inte används för förbränning ännu. Eftersom temperaturen i mikrovågsugnen är lätt att kontrollera, ytterligare forskning som utnyttjar mikrovågsassisterad hydrotermisk karbonisering kan avslöja reaktionssteg i de tidiga stadierna av biomassa hydrotermisk karbonisering.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

Mikrovågsassisterad Intramolekylära Dehydrogenative Diels-Alder-reaktioner för syntes av Funktionaliserade naftalener / Färgämnen Solvatochromic

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

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

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

Mikrovågsassisterad funktionalisering av poly (etylenglykol) och On-harts Peptider för användning i Chain Polymerisationer och Hydrogel Bildning

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 detektering av spår Explosiva ångor genom Programmerad Temperatur Desorption gaskromatografi-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

Kemiska Gardens som Flow-through Reaktorer likna den naturliga Hydrotermala 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 experimentell metod för bedömning 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

Icke-jämvikt Mikrovågsplasma för effektiv högtemperaturkemi

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

Lågt tryck Vapor-assisted lösningsprocessen för avstämbara Band Gap Pinhole-fri Methylammonium bly Halide perovskit 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 mikrovågsugn-assisterad konvertering av anomera nitrat-estrar till 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

Mikrovågsassisterad beredning av 1-aryl-1H-pyrazol-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 ...