Vi produserer en torverstatning fra rester. Denne prosedyren har noe potensial for organisering av organisk avfall. Eksakt sammensetning spiller ingen rolle, og sesongmessige variasjoner tolereres.
Det gir et alternativ til bruk av hydrochar som fast brensel, og dermed bidrar det til å redusere klimaendringene ved karbonfangst og lagring og lagring av fossil gjødsel. Det er svært viktig å lukke de ytre klemmene tett eller ledningene sammensetningen kan endres under oppvarming på grunn av vanntap og reaksjonen må gjentas med en frisk blanding. Ikke bry deg for mye om gjenværende trykk etter hydrotermisk karbonisering.
Arbeider med biomasse, er det uforutsigbart. Vi observerer både svært lavt og svært høyt resttrykk. Brønnen for termisk behandling må være tynn.
Hvis det er for tykt, kan fortrinnsrett veier oppstå med god årsak og heterogen behandling og produsere uegnede materialer. For å begynne, velg biomassen fra kjøkkenre rester som fruktskall eller usigelige vegetabilske deler. Tørk prøven av biomassen ved 100-105 grader celsius i en ovn i to timer eller over natten.
Vei den tørkede prøven. Beregn de egnede mengdene vann og biomasse for reaksjonsblandingen. Har reaksjonen blandingen volum halvparten av volumet av autoklaven og vanninnholdet under hydrotermisk karbonisering som 85 vekt prosent.
Anta at tettheten av blandingen er ca 1g / ml. Introdder biomassen og vannet i autoklaven, som er utstyrt med bruddskiven og sett ved et bristetrykk på 50 bar. Lukk autoklaven og åpne nitrogenlinjen for å trykksatt den opp til 20 bar.
I løpet av de neste 30 minuttene kontrollerer du manometeret for å bekrefte at det ikke er noe trykktap, noe som indikerer et ordentlig lukket fartøy uten lekkasjer. Deretter åpner du utløpsventilen for å frigjøre trykket og lukk fartøyet igjen. Slå på omrøringen.
Varm autoklaven til 215 grader celsius innen 30 minutter og opprettholde temperaturen i minst fire timer eller over natten for karboniseringsreaksjonen. Overvåk trykket de to første timene, noe som øker opp til 21 bar, etter damptrykkkurven for vann. Når autoklaven er avkjølt til romtemperatur ved naturlig kjøling, må du forsiktig frigjøre eventuell gjenværende trykk og åpne autoklaven.
For å gjenopprette hydrokaret, hell blandingen på en Buchner trakt med vakuum for å skille fast og flytende. Kast væskefasen som farlig laboratorieavfall. Tørk fast stoff ved temperaturen på 100-105 grader celsius i en ovn i to timer eller over natten.
Deretter veier du den tørkede prøven. Beregn massebalansen til hydrotermisk karbonisering. Ta hensyn til den tørre vekten av biomassen og den tørre vekten av hydrochar-produktet.
På et glass frit av en rørformet kvarts batch reaktor, veie 2-3g tørr, rå hydrochar for homogen behandling. For større mengder, for eksempel 10-20g, bruk pelletisert materiale med en partikkelstørrelse på 0, 2-6mm. I en røykhette setter du inn en termisk brønn gjennom den termiske brønnen inn i den rørformede kvartsreaktoren med enden som når sengen plassert på friten.
Plasser reaktoren i varmemantelen og koble til reaktoren en nitrogenstrøm på 20 ml per minutt. Plasser en liten glassflaske under reaktoruttaket for å samle inn kondenserte væsker. Varm reaktoren til 275 grader celsius med en rampe på 10 grader per minutt.
Oppretthold denne temperaturen i en time. Når den er avkjølt til romtemperatur, kobler du fra gassstrømmen. Kast væsken som samles inn i begeret til det ikke-halogenerte organiske avfallet.
Snu reaktoren for å gjenvinne karbonmaterialet til en smeltedigel og veie den. Beregn massebalansen for termisk behandling. Fra massen oppnådd i termisk behandling og tørr biomasse ansatt i karbonisering trinn.
Først knuse produktet i en mørtel og veie 10mg av prøven i en smeltedigel av TG apparatet. Plasser smeltedigelet som inneholder prøven i auto-sampleren av TG-apparatet og juster maksimumstemperaturen til 600 grader celsius. Bruk luft som feiegass og en temperaturrampe på 10 grader per minutt.
Trykk på museknappen for å starte analysen. Kvantifisere massetapet ved 275 grader celsius i TG-kurven ved å beregne forskjellen mellom den opprinnelige vekten og vekten observert ved denne temperaturen. Denne protokollen forvandler kjøkkenreserveringer til hydrochar egnet for landbruksapplikasjoner i to trinn.
Hydrotermisk karbonisering etterfulgt av en termisk etterbehandling. I karboniseringsreaksjonen blir våt lignocellulosisk biomasse forvandlet til et brunt fargekarbonasjemateriale. Jo mørkere den brune fargen er, jo mer avansert er karboniseringsreaksjonen.
Trykket under karboniseringsreaksjonen må øke til minst 21 bar, som er autogen damptrykket ved 250 grader celsius. Men generelt er trykket på en eller annen måte uforutsigbart. Det avhenger av hva slags biomasse og det er tilstand av nedbrytning.
Masseutbyttet av karboniseringen innebærer et bredt spekter fra 30-90 vektprosent. Masseutbytte er vanligvis høyere for woodier materiale med høyt lignininnhold og lavere for rene sukkerpolymerer som stivelse. Termogravimetrisk analyse av hydrokarprøvene viser at tap av flyktige mellom 200 og 300 grader celsius termisk behandling er mindre enn tapet fra rå hydrochar.
Ved 275 grader celsius var massetapet 34,6 vektprosent for den ubehandlede hydrokarprøven. Etter behandlingen ved 200 grader celsius ble det oppnådd en reduksjon av flyktig innhold på 17,5%. Etter behandlinger ved 250, 275 og 300 grader celsius var tilsvarende massetap henholdsvis 6,01, 5,17 og 4,22 vektprosenter av den totale massen.
Det første vanninnholdet er heller ikke avgjørende for utfallet av reaksjonen. Ta hensyn til at en mer konsentrert løsning gir et høyere utbytte av organisk fast materiale. Fra og med mer homogene fôringsaksjer hos bryggere pennkorn eller agroindustrielle rester, kan materialer med høyere verdi produseres.
Bruk av høyere temperaturer under den andre behandlingen øker karboninnholdet. Hydrochar er foreslått for mangfoldig anvendelse. For eksempel, som et løsningsmiddel, aktivert karbon eller elektroder i batterier.
Utarbeidelsen av dette avanserte materialet innebærer ofte et etterbehandling termisk trinn. Hydrotermisk karboniseringsteknologi er allerede oppskalert til industriell skala. På denne størrelsen er råmaterialet veldig heterogent og variabelt.
Her kan du se hagerester som behandles. I dag er det kommersielle produktet pellets, sa du, fast brensel, med en annen behandling, produseres et solid produkt, noe som øker bidraget fra fôringsmassen til klimatiltak.