Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza składu pierwiastkowego biowęgla z wykorzystaniem spektrometrii ICP-OES i metod chemometrycznych

Kozak Marek

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 9

611--617

PL

W pracy wykonano oznaczenia 20 pierwiastków w próbkach karbonizatów otrzymanych w wyniku pirolizy biomasy stałej pochodzenia roślinnego oraz próbki osadów ściekowych – biomasy stanowiącej uboczny produkt procesu oczyszczania ścieków. Najniższe stężenia pierwiastków oznaczono w karbonizatach biomasy roślinnej otrzymanych z trocin sosnowych, natomiast najwyższe w próbkach karbonizatów osadów ściekowych. Ten ostatni rodzaj odpadów z procesu oczyszczania ścieków zawierał największe stężenia takich składników mineralnych jak: wapień, magnez, żelazo, siarka i fosfor, lecz także metali ciężkich: chromu, miedzi, niklu, molibdenu, ołowiu, wanadu i cynku. W karbonizatach otrzymanych z materiału roślinnego w najwyższych stężeniach oznaczono: potas, wapń, magnez i fosfor – makroelementy niezbędne do prawidłowego zachowania funkcji życiowych roślin. W celu określenia prawidłowości oraz relacji występujących pomiędzy danymi pomiarowymi zastosowano metody chemometryczne. W badaniach wykorzystano analizę wiązkową (ang. cluster analysis), tzn. metodę grupowania badanych próbek w taki sposób, aby obiekty podobne znajdowały się w tej samej grupie. W wyniku przeprowadzenia obliczeń otrzymano cztery skupienia. Dla każdego skupienia obliczono średnie stężenia pierwiastków wchodzących w jego skład oraz sumaryczne stężenie oznaczanych pierwiastków. Skupienia te to dwa składające się z próbek jednego rodzaju i pozostałe dwa, z których każde zawierało dwie różnego rodzaju próbki. Zaobserwowano, że w przypadku próbek biomasy roślinnej (skorupy orzechów włoskich), dla których zastosowano dwa odmienne sposoby ogrzewania, próbki tego samego rodzaju zostały zaklasyfikowane do różnych skupień: pierwszego – po ogrzewaniu tradycyjnym i drugiego – po ogrzewaniu mikrofalowym. W warunkach prowadzenia procesu pirolizy z wykorzystaniem ogrzewania mikrofalowego oznaczono badane pierwiastki w stężeniach 2–4 razy wyższych, niż gdy proces był prowadzony w tej samej temperaturze, ale z użyciem ogrzewania tradycyjnego.

EN

In this work, 20 elements were determined in samples of carbonizates obtained as a result of pyrolysis of solid biomass of plant origin as well as samples of sewage sludge, a by-product of the sewage treatment process. The lowest concentrations of elements were determined in plant biomass chars obtained from pine sawdust, whereas the highest ones in the samples of sewage sludge chars. The latter type of waste from wastewater treatment process contained the highest concentrations of such minerals as: calcium, magnesium, iron, sulfur and phosphorus, but also heavy metals: chromium, copper, nickel, molybdenum, lead, vanadium and zinc. In the pyrolysis chars obtained from plant material, the following macroelements: potassium, calcium, magnesium and phosphorus, necessary for the proper maintenance of plant vital functions, were determined at the highest concentrations. Chemometric methods were employed to determine the regularities and relationships between the measurement data. Cluster analysis, a method of grouping the tested samples in such a way that similar objects are in the same group, was used for the study. As a result of the calculations, four clusters were obtained. For each cluster, the average concentrations of the constituent elements and the total concentration of the determined elements were calculated. Among these clusters were two, consisting of samples of one type and the other two, each containing two different types of samples. It was observed that for samples of plant biomass (walnut shells) for which two different types of heating methods were used, samples of the same type were classified into different clusters: the first (traditional heating) and the second (microwave heating). Under the conditions of the pyrolysis process with the use of microwave heating, the concentrations of the tested elements were determined 2–4 times higher than when the process was carried out at the same temperature, but with the use of traditional heating.

2

Badanie zawartości pochodnych furanu w biowęglach otrzymanych przez pirolizę odpadów roślinnych

Molenda Jarosław, Kaźmierczak Bernadetta

Przemysł Chemiczny

|

2022

|

T. 101, nr 7

465--469

PL

Przedstawiono wyniki badań zawartości związków furanowych w biowęglach otrzymanych w wyniku pirolizy biomasy (słoma pszenna, pestki wiśni, słoma lniana i odpady kukurydziane) przeprowadzonej w różnych warunkach termicznych. Zawartość związków furanowych oznaczano w acetronitrylowych ekstraktach z biowęgli za pomocą HPLC z detekcją UV. Stwierdzono, że przy zastosowaniu wyższych temperatur pirolizy (kaskada z maksymalną temp. 700°C) zawartość 2-furfuralu w biowęglach była mniejsza. Rodzaj biomasy wpływał na obecność 2-furfuralu, największą jego zawartość oznaczono w biowęglach ze słomy pszennej, a najmniejszą w biowęglach z pestek wiśni. W biowęglu z pirolizy pestek wiśni prowadzonej w temp. 700°C nie stwierdzono obecności 2-furfuralu.

EN

Four types of plant waste (wheat straw, flax straw, corn waste and cherry stones) were pyrolyzed at different temp. profiles in the range of 20-500°C and 20-700°C. The obtained biochars were extd. with MeCN and the content of furan derivs. in the exts. was detd. by HPLC. In biochars obtained at the temp. of 20-700°C, the amt. of furan compds. was much lower than at 20–500°C. No furan derivs. were found in the biochar obtained from cherry stones at 20-700°C.

3

The Influence of Biocarbon Additives on Grease Functionality

Molenda Jarosław, Pawelec Zbigniew, Pawelec Ewa, Kaźmierczak Bernadetta

Tribologia

|

2020

|

nr 2

47--53

EN

The article presents the results of tests on tribological and physicochemical properties of plastic greases, in which the dispersing phase was highly refined mineral oil and the dispersed phase (thickener) lithium stearate. The functional additives were biocarbon, which were obtained in the pyrolysis process of waste of natural origin, i.e. stems with corn leaves, wheat straw, flax straw, and cherry stones. The compositions containing 5% m/m biocarbon were prepared. Their evaluated on the functional properties of plastic greases was assessed. Tribological characteristics of the greases compositions were determined using the T-02 tester in accordance with the requirements of the subject standards. The effect of biocarbon used on anti-wear (Goz) and anti-seizing (Pt, poz) plastic greases was determined. An assessment was also made of the effect of plant biocarbon on changes in basic physicochemical properties of the composition of plastic greases, i.e. penetration, dropping temperature, and thermo-oxidative stability. It was found that some of the biocarbon significantly improve the tribological properties of plastic greases without significantly affecting the change of key physicochemical parameters. The most beneficial impact of the tested additives on the operational properties of plastic greases was observed when using biocarbon from wheat straw. In some cases, a lower oxidative resistance of biocarbon grease is observed compared to grease without the addition of biocarbon.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych i fizykochemicznych smarów plastycznych, w których fazą dyspergującą był wysokorafinowany olej mineralny, a fazą zdyspergowaną (zagęszczaczem) stearynian litu, dodatkami funkcyjnymi były biowęgle otrzymane w procesie pirolizy odpadów pochodzenia naturalnego tj. łodyg wraz z liśćmi kukurydzy, słomy pszenicznej, paździerzy lnianych i pestek wiśni. Sporządzono kompozycje zawierające 5% m/m biowęgli i oceniono ich wpływ na właściwości funkcjonalne otrzymanych smarów plastycznych. Charakterystyki tribologiczne kompozycji smarowych wyznaczono z wykorzystaniem testera T-02 zgodnie z wymaganiami norm przedmiotowych. Określono wpływ zastosowanych biowęgli na właściwości przeciwzużyciowe (Goz) i przeciwzatarciowe (Pt, poz) opracowanych smarów plastycznych. Dokonano także oceny wpływu biowęgli pochodzenia roślinnego na zmiany podstawowych właściwości fizykochemicznych kompozycji smarów plastycznych, tj. penentrację, temperaturę kroplenia i stabilność termooksydacyjną. Stwierdzono, że niektóre z biowęgli zdecydowanie poprawiają właściwości tribologiczne smarów plastycznych, nie wpływając istotnie na zmianę kluczowych parametrów fizykochemicznych. Najkorzystniejszy wpływ badanych dodatków na właściwości eksploatacyjne smarów plastycznych zaobserwowano w przypadku zastosowania biowegli ze słomy pszenicznej. W niektórych przypadkach obserwuje się niższą odporność oksydacyjną smarów biowęglowych w porównaniu ze smarem bez dodatku biowęgla.

4

Badania wykorzystania niskotemperaturowej pirolizy do przetwarzania biomasy odpadowej na biowęgiel w instalacji testowej

Sładeczek F., Głodek-Bucyk E.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 28

50--61

PL

W artykule opisano instalację testową do niskotemperaturowej pirolizy biomasy w Oleśnie, bazującą na niemieckiej technologii WSK Anlage GmbH. Wykonano na niej testy wytwarzania biowęgla z biomasy odpadowej, m.in. z obornika kurzego, słomy żytniej oraz komunalnych osadów ściekowych. W wyniku pirolizy uzyskano biowęgiel, olej pirolityczny oraz niewielkie ilości biogazu. Analizy fizykochemiczne uzyskanego biowęgla, wykonane zgodnie z zaleceniami EBC (European Biochar Certificate), wykazały ich przydatność energetyczną w przypadku osadów ściekowych i słomy oraz możliwość zastosowania jako polepszacza gleby lub do rekultywacji terenów leśnych w przypadku obornika kurzego i słomy. Przeprowadzono także ocenę ekonomiczną funkcjonowania instalacji wytwarzania biowęgla z obornika kurzego o wydajności biowęgla 420 ton/rok. Jak wynika z oceny, budowa przemysłowej instalacji niskotemperaturowej pirolizy biomasy odpadowej ma uzasadnienie finansowe tylko w przypadku uzyskania dotacji do danej inwestycji.

EN

The article describes a test installation for the low-temperature pyrolysis of biomass in Olesno, based on German technology WSK Anlage GmbH. ICiMB Division Opole performed the tests of producing biochar from waste biomass, such as chicken manure, straw, rye and municipal sewage sludge. As a result of pyrolysis biochar, pyrolysis oil and small amounts of biogas were obtained. Chemical and physical analysis of obtained biochar in accordance with the recommendations of the ECB (European Biochar Certificate), have shown their energetic usefulness in the case of sewage sludge and straw as well as soil improvers or material for reclamation of forest land in the case of chicken manure and straw. Also an economic assessment of the operation of installations producing biochar from chicken manure with a capacity of 420 tons/year was carried out. This assessment shows that the erection of industrial installations for low temperature pyrolysis of waste biomass makes financial sense only with case of subsidies for the investment.

5

Asymptotic approximations to the non-isothermal distributed activation energy model for bio-mass pyrolysis

Dhaundiyal A., Singh S. B.

Acta Mechanica et Automatica

|

2017

|

Vol. 11, no. 4

293--301

EN

This paper describes the influence of some parameters significant to biomass pyrolysis on the numerical solutions of the non-isothermal nth order distributed activation energy model (DAEM) using the Gamma distribution and discusses the special case for the positive integer value of the scale parameter (𝜆), i.e. the Erlang distribution. Investigated parameters are the integral upper limit, the frequency factor, the heating rate, the reaction order, and the shape and rate parameters of the Gamma distribution. Influence of these parameters has been considered for the determination of the kinetic parameters of the non-isothermal nth order Gamma distribution from the experimentally derived thermoanalytical data of biomass pyrolysis. Mathematically, the effect of parameters on numerical solution is also used for predicting the behaviour of the unpyrolysized fraction of biomass with respect to temperature. Analysis of the mathematical model is based upon asymptotic expansions, which leads to the systematic methods for efficient way to determine the accurate approximations. The proposed method, therefore, provides a rapid and highly effective way for estimating the kinetic parameters and the distribution of activation energies.

6

Asymptotic approximations to the distributed activation energy model for non isothermal pyrolysis of loose biomass using the weibull distribution

Dhaundiyal A., Singhb S. B.

Archivum Combustionis

|

2016

|

Vol. 36 nr 2

131--146

EN

This paper explains the influence of some relevant parameters to biomass pyrolysis, described by the asymptotic solution of non-isothermal nth order distributed activation energy model using the Weibull distribution. Investigated parameters are the integral range, the frequency factors, heating rate, the reaction order, and the shape, scale and location parameters of the Weibull distribution. These parameters have been used for evaluation of the kinetic parameters of the non-isothermal Weibull DAEM from thermo-analytical data of biomass pyrolysis.