Vi producerar en torversättning från rester. Detta förfarande har viss potential för organisering av organiskt avfall. Exakt sammansättning spelar ingen roll och säsongsvariationer tolereras.
Det ger ett alternativ till användningen av hydrochar som fast bränsle och därmed bidrar till att mildra klimatförändringarna genom avskiljning och lagring av koldioxid och spara fossila gödningsmedel. Det är mycket viktigt att stänga de yttre klämmorna tätt eller trådarnas sammansättning kan förändras under uppvärmning på grund av vattenförlust och reaktionen måste upprepas med en fräsch blandning. Bryr dig inte för mycket om resttrycket efter hydrotermisk karbonisering.
Att arbeta med biomassa, är det oförutsägbart. Vi observerar både mycket låga och mycket höga resttryck. Brunnen för den termiska behandlingen måste vara tunn.
Om det är för tjock, kan förmånsvägar uppstå med god orsak och heterogen behandling och producera olämpliga material. Till att börja med väljer du biomassan från köksrester som fruktskal eller oederbara grönsaksdelar. Torka provet av biomassan vid 100-105 grader celsius i en ugn i två timmar eller över natten.
Väg det torkade provet. Beräkna de lämpliga mängderna vatten och biomassa för reaktionsblandningen. Har reaktionsblandningen volym hälften av volymen av autoklaven och vattenhalten under hydrotermisk karbonisering som 85 vikt procent.
Antag att blandningens densitet är ungefär 1g/ml. För in biomassan och vattnet i autoklaven, som är försedd med bristningsdisken och inställd på ett sprängtryck på 50 bar. Stäng autoklaven och öppna kväveledningen för att trycksvagar den upp till 20 bar.
Under de närmaste 30 minuterna, kontrollera manometern för att bekräfta att det inte finns någon tryckförlust, vilket indikerar ett ordentligt slutet kärl utan läckor. Öppna sedan utloppsventilen för att släppa trycket och stäng kärlet igen. Slå på omrörningen.
Värm autoklaven till 215 grader celsius inom 30 minuter och bibehåll temperaturen i minst fyra timmar eller över natten för karboniseringsreaktionen. Övervaka trycket under de första två timmarna, vilket ökar upp till 21 bar, efter ångtryckskurvan för vatten. När autoklaven har svalnat till rumstemperatur genom naturlig kylning, släpp noggrant ut eventuellt resttryck och öppna autoklaven.
För att återvinna hydrokol, på en Buchner tratt med vakuum, häll blandningen för att separera den fasta och flytande. Kassera vätskefasen som farligt laboratorieavfall. Torka fastfasta vid temperaturen 100-105 grader celsius i en ugn i två timmar eller över natten.
Efter det, väg det torkade provet. Beräkna massbalansen för den hydrotermiska karboniseringen. Ta hänsyn till biomassans torrvikt och hydrokolproduktens torrvikt.
På ett glas frit av en rörformig kvarts sats reaktor, väger 2-3g torr, rå hydrochar för homogen behandling. För större mängder, såsom 10-20g, använd pelletiserat material med en partikelstorlek på 0,2-6mm. I en rök huva, sätt in en termisk kopplare genom den termiska väl in i rörformiga quartz reaktorn med slutet når sängen placeras på frit.
Placera reaktorn i värmemantlan och anslut till reaktorn ett kväveflöde på 20 ml per minut. Placera en liten glasflaska nedanför reaktorutloppet för att samla upp kondenserade vätskor. Värm reaktorn till 275 grader celsius med en ramp på 10 grader per minut.
Behåll denna temperatur i en timme. När den kyls ner till rumstemperatur, koppla bort gasflödet. Kassera den vätska som samlats i bägaren till det icke-halogenerade organiska avfallet.
Vänd över reaktorn för att återvinna kolmaterialet till en degel och väg den. Beräkna massbalansen för den termiska behandlingen. Från samlas erhållande i den termiska behandlingen och den torra biomassan som används i carbonizationen, kliver.
Först, krossa produkten i en murbruk och väg 10mg av provet i en degel av TG-apparaten. Placera degeln som innehåller provet i TG-apparatens auto-sampler och justera maxtemperaturen till 600 grader celsius. Använd luft som svepgas och en temperaturramp på 10 grader per minut.
Tryck på musknappen för att starta analysen. Kvantifiera massförlusten vid 275 grader celsius i TG-kurvan genom att beräkna skillnaden mellan den ursprungliga vikten och den vikt som observerats vid denna temperatur. Detta protokoll omvandlar kök rester till hydrochar lämplig för jordbruksapplikationer i två steg.
Hydrotermisk karbonisering följt av en termisk efterbehandling. I karboniseringsreaktionen omvandlas våt lignocellulsisk biomassa till ett kolhaltigt material med brun färg. Ju mörkare brun färg, desto mer avancerad är karboniseringsreaktionen.
Trycket under karboniseringsreaktionen måste öka till minst 21 bar, vilket är det autogena ångtrycket vid 250 grader celsius. Men i allmänhet är trycket på något sätt oförutsägbart. Det beror på vilken typ av biomassa och det är tillstånd av nedbrytning.
Massutbytet av karboniseringen innebär ett brett intervall från 30-90 viktprocent. Massavkastningen är vanligtvis högre för träigare material med hög ligninhalt och lägre för rena sockerpolymerer som stärkelse. Thermogravimetric analys av hydrochar proverna visar förlusten av flyktiga ämnen mellan 200 och 300 grader celsius termisk behandling är mindre än förlusten från rå hydrochar.
Vid 275 grader celsius var massförlusten 34,6 viktprocent för det obehandlade hydrokolprovet. Efter behandlingen vid 200 grader celsius uppnåddes en minskning av flyktigt innehåll på 17,5%. Efter behandlingar vid 250, 275 och 300 grader celsius var motsvarande massförlust 6,01, 5,17 respektive 4,22 viktprocent av den totala massan.
Dessutom är den initiala vattenhalten inte avgörande för resultatet av reaktionen. Ta hänsyn till att en mer koncentrerad lösning ger en högre avkastning av organiskt fast material. Med utgångspunkt från mer homogena utfodring lager på bryggerier penna spannmål eller agro-industriella rester, kan högre värde material produceras.
Om man applicerar högre temperaturer under den andra behandlingen ökar kolhalten. Hydrochar har föreslagits för olika tillämpning. Till exempel, som ett lösningsmedel, aktivt kol eller elektroder i batterier.
Utarbetandet av detta avancerade material innebär ofta en efterbehandling termisk steg. Hydrotermisk karboniseringsteknik har redan skalats upp till industriell skala. Vid denna storlek är råvaran mycket heterogen och varierande.
Här kan du se trädgårdsskötslande rester bearbetas. För närvarande är den kommersiella produkten pellets, sade du, fast bränsle, med en andra behandling, en fast produkt produceras, vilket ökar bidraget från utfodring beståndet till begränsning av klimatförändringarna.