Analysis of qualitative properties of briquettes made from plant biomass with a hydraulic piston briquette machine

• Autorzy: Niedziółka I. , Szymanek M. , Tanaś W. , Zaklika B. , Zarajczyk J.

Warianty tytułu

PL

Analiza jakościowych cech brykietów wytworzonych z biomasy roślinnej w hydraulicznej brykieciarce tłokowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In connection with the depletion of fossil fuel resources and negative impact of their combustion products on the environment, there is a need to search for renewable energy sources. Biomass of plant origin that can be used e.g. for the production of solid biofuels in the form of briquettes or pellets is one such source. The article presents an analysis of qualitative characteristics of briquettes made from the selected plant materials using a hydraulic piston briquette machine. The study used the following materials: wheat straw, rape straw and camomile waste. During the briquetting process the adopted moisture of the crushed material was: 10.0; 13.0 and 16.0%, while the operating pressure of the briquetting piston: 6.0; 8.0 and 10.0 MPa. During the study the following values were determined: particle size distribution, length and mass of the produced briquettes as well as their specific density and mechanical strength. Depending on the briquetted raw material and studied factors, the specific density of the pellets and their mechanical strength increased with the increasing moisture and briquette machine's pressure. There was a statistically significant effect of the raw materials moisture and briquetting pressure on the qualitative properties of briquettes under study.

PL

W związku z wyczerpywaniem się zasobów paliw kopalnych oraz negatywnym wpływem produktów ich spalania na środowisko naturalne, istnieje konieczność poszukiwania odnawialnych źródeł energii. Jednym z takich źródeł jest biomasa pochodzenia roślinnego, którą można wykorzystać m.in. do produkcji biopaliw stałych w postaci brykietów lub peletów. W artykule przedstawiono analizę jakościowych cech brykietów wytworzonych z wybranych surowców roślinnych w brykieciarce hydraulicznej tłokowej. Do badań wykorzystano następujące surowce: słomę pszenną, słomę rzepakową i odpady rumiankowe. Podczas procesu brykietowania przyjęta wilgotność rozdrobnionych surowców wynosiła: 10,0; 13,0 i 16,0%, natomiast ciśnienie robocze brykieciarki - 6,0; 8,0 i 10,0 MPa. W trakcie badań określano skład granulometryczny surowców oraz długość i masę wytworzonych brykietów, a także ich gęstość właściwą i trwałość mechaniczną. W zależności od rodzaju brykietowanych surowców i badanych czynników, gęstość właściwa brykietów i ich trwałość mechaniczna zwiększała się ze wzrostem wilgotności i ciśnienia roboczego brykieciarki. Stwierdzono statystycznie istotny wpływ wilgotności surowców i ciśnienia roboczego brykieciarki na analizowane cechy jakościowe brykietów.

Słowa kluczowe

EN

biomass; briquettes; qualitative properties; specific density; mechanical strength

PL

biomasa; brykiet; cechy jakościowe; gęstość właściwa; trwałość mechaniczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, nr 2
• Strony: 65--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Niedziółka I.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Maszynoznawstwa Rolniczego, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, Poland

autor

Szymanek M.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Maszynoznawstwa Rolniczego, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, Poland

autor

Tanaś W.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Maszynoznawstwa Rolniczego, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, Poland

autor

Zaklika B.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Maszynoznawstwa Rolniczego, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, Poland

autor

Zarajczyk J.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Katedra Maszyn Ogrodniczych i Leśnych, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Adamczyk F., Frąckowiak P., Mielec K., Kośmicki Z.: Problematyka badawcza w procesie zagęszczania słomy przeznaczonej na opał. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2005, 50(4), 5-8.
• [2] Bielski S., Dubis B., Jankowski K.: Efektywność energetyczna produkcji i konwersji biomasy pszenżyta ozimego na biopaliwa. Przem. Chem., 2015, 94/10, 1798-1801.
• [3] Dreszer K., Michałek R., Roszkowski A.: Energia odnawialna - możliwości jej pozyskiwania i wykorzystania w rolnictwie. Kraków: Wyd. PTIR, 2003. ISBN 83-9170-530-7.
• [4] Gradziuk P.: Biopaliwa. Warszawa: Wieś Jutra Sp. z o.o., 2003, 114.
• [5] Grzybek A., Gradziuk P., Kowalczyk K.: Słoma - energetyczne paliwo. Warszawa: Wieś Jutra Sp. z o.o., 2001. ISBN 83-88368-19-2.
• [6] Hebda T., Złobecki A.: Wpływ wilgotności słomy na trwałość kinetyczną brykietów. Inżynieria Rolnicza, 2011, 6(131), 45-52.
• [7] Hejft R. Ciśnieniowa aglomeracja materiałów roślinnych. Radom: Wyd. ITE, 2002. ISBN 83-7204-251-9.
• [8] Hejft R., Obidziński S.: Pressure agglomeration of plant materials - pelleting and briquetting (Part II). Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2015, 60(1), 19-22.
• [9] Kulig R., Skonecki S., Gawłowski S., Zdybel A., Łysiak G.: Oddziaływanie ciśnienia na efektywność zagęszczania trocin wybranego drewna miękkiego. Acta Sci. Pol., Technica Agraria, 2013, 12(1-2), 31-40.
• [10] Niedziółka I., Szpryngiel M., Kraszkiewicz A., Kachel-Jakubowska M.: Ocena wydajności brykietowania oraz jakości brykietów wytworzonych z wybranych surowców roślinnych. Inżynieria Rolnicza, 2011, 6(131), 149-155.
• [11] Niedziółka I., Szymanek M.: An estimation of physical properties of briquettes produced from plant biomass. Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, 2010, Vol. X, 301-307.
• [12] PN-EN 15414-3:2011. Oznaczanie zawartości wilgoci metodą suszarkową - Część 3: Wilgoć w ogólnej próbce analitycznej.
• [13] PN-EN 15149-2:2011. Biopaliwa stałe - Oznaczanie rozkładu wielkości ziaren - Część 2: Metoda przesiewania wibracyjnego.
• [14] PN-EN 15210-2:2011. Biopaliwa stałe - Oznaczanie wytrzymałości mechanicznej brykietów i peletów. Część 2: Brykiety.
• [15] Panwar V., Prasad B., Wasewar K.: Biomass residue briquetting and characterization. J. Energy Eng., 2011, 137/2, 108-114.
• [16] Praca zbiorowa pod red. J. Frączka. Optymalizacja procesu produkcji paliw kompaktowanych wytwarzanych z roślin energetycznych. Kraków: Wyd. PTIR, 2010. ISBN 978-83-930818-0-6.
• [17] Sharma M. K., Gohil P., Sharma N.: Biomass briquette production: a propagation of non-convention technology and future of pollution free thermal energy sources. American Journal of Engineering Research (AJER), 2015, 04/02, 44-50.
• [18] Szyszlak-Bargłowicz J., Piekarski W.: Charakterystyka biomasy jako paliwa [W:] Jackowska I. (red.) Biomasa jako źródło energii. Warszawa: Wieś Jutra Sp. z o.o., 2009, 29-38.
• [19] Zawiślak K.: Wpływ kształtu powierzchni rolek wytłaczających na trwałość granulatu. Inżynieria Rolnicza, 2006, 7(82), 475-483.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.