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

Wytyczne do modelowania emisji GHG w cyklu życia komponentów paliw z pirolizy biomasy

Rogowska Delfina

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 8

561--567

PL

Cele na 2030 rok udziału energii ze źródeł odnawialnych postawione w dyrektywie 2018/2001, w szczególności cel w transporcie 3,5% udziału energii wyprodukowanej z surowców wymienionych w załączniku IX do dyrektywy, wskazują na potrzebę poszukiwania nowych technologii przetwarzania tych surowców. Do surowców tych należą surowce odpadowe i pozostałościowe, w tym z rolnictwa i leśnictwa, materiały celulozowe i lignocelulozowe. Są to surowce, których przetwarzanie w obecnie stosowanych technologiach jest trudne lub niemożliwe. Z tego względu konieczne jest wdrażanie nowych technologii pozwalających na wykorzystanie wymienionych w załączniku IX surowców. Technologie te powinny pozwalać na produkcję wysokojakościowych komponentów paliw silnikowych spełniających kryteria zrównoważonego rozwoju zdefiniowane w dyrektywie 2018/2001. Przeprowadzony przegląd literaturowy wskazał, że taką technologią może być piroliza biomasy w połączeniu z procesem hydroupgradingu. W artykule dokonano również krótkiego przeglądu literaturowego dotyczącego wyznaczenia intensywności emisji GHG produktów z pirolizy biomasy stałej. Przegląd literaturowy wykazał, że piroliza biomasy stałej to proces obiecujący, jednak w zależności od wykorzystanych surowców i nośników energii spełnienie kryterium redukcji emisji GHG może być trudne, w szczególności jeśli jako surowiec stosuje się biomasę z upraw celowych. W ramach niniejszego artykułu wskazano wytyczne do opracowania modelu obliczania emisji GHG generowanej w cyklu życia biokomponentu uzyskanego w procesie pirolizy biomasy. Cały cykl życia biokomponentu został podzielony na podprocesy. Każdy z nich został pokrótce scharakteryzowany. Dla każdego z nich zdefiniowano granice systemu, jednostkę funkcjonalną, strumienie wejściowe i wyjściowe. Wskazano również źródła emisji GHG oraz produkty, do których ta emisja może być zaalokowana. Etapy cyklu życia tego biokomponentu, zidentyfikowane w tej ścieżce produkcji biopaliwa, zostały przyporządkowane do składowych emisji GHG podanych we wzorze w dyrektywie 2018/2001.

EN

The goals of the European Union set out in Directive 2018/2001 for 2030, including in particular the transport target of 3.5% share of the energy produced from feedstocks listed in Annex IX to the directive, indicate the need to search for new technologies for processing these feedstocks. The latter include waste and residual materials, including those from agriculture and forestry, cellulosic and lignocellulosic materials. These are feedstocks that are difficult or impossible to process using currently operating technologies. For this reason, it is necessary to implement new technologies allowing the use of feedstocks listed in Annex IX. These technologies should allow the production of high-quality engine fuel components and at the same time meet the sustainability criteria defined in Directive 2018/2001. The conducted literature review indicated that biomass pyrolysis combined with the hydrograding process may be such a technology. The article also provides a short literature review concerning the determination of GHG emission intensity for products from solid biomass pyrolysis. The review showed that this is a promising process, however, depending on the raw materials and energy carriers used, meeting the GHG emis- sion reduction criterion may be difficult, especially if biomass from crops is used as the raw material. This article provides guidelines for the development of a model for calculating GHG emissions in the life cycle of a biocomponent from biomass pyrolysis. The entire life cycle of the biocomponent has been divided into sub-processes. Each of them has been briefly characterized. For each of them, the system boundaries, functional unit, input and output streams are defined. The sources of GHG emissions and the product to which these emissions can be allocated were also indicated. The stages identified in this biofuel production pathway have been assigned to the GHG emission components given in the formula in Directive 2018/2001.

4

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.

5

The Effect of the Biocarbon Type on the Tribological Characteristics of Greases Manufactured with Vegetable and Synthetic Base Oils

Pawelec Zbigniew, Molenda Jarosław, Kaźmierczak Bernadetta

Tribologia

|

2020

|

nr 6

57--63

EN

The article presents the tribological characteristics of plastic greases in which the dispersing phase was vegetable (rapeseed) oil or synthetic ester oil (Priolube). The lithium stearate was used as a thickener in an amount sufficient to obtain a composition in the second consistency class, and the functional additives were biocarbon produced in the process of pyrolysis of the following plant waste: flax straw, wheat straw, corn leaves and stalks, and cherry stones. The compositions containing 5% m/m of biocarbon were prepared and the influence of the type of biocarbon on the tribological properties of the obtained plastic greases was assessed. The tribological characteristics of the grease compositions were determined using the T-02 tester in accordance with the requirements of the relevant standards. The influence of the applied biocarbon on the anti-wear (Goz) and anti-seize (Pt, poz) properties of plastic greases made with vegetable and synthetic basis was determined. It was found that some of the biocarbon, especially those derived from the pyrolysis of corn waste, significantly improve the tribological properties of plastic greases, both those based on plant and synthetic sources.

PL

W artykule przedstawiono charakterystyki tribologiczne smarów plastycznych, w których fazą dyspergującą był olej roślinny (rzepakowy) lub syntetyczny olej estrowy (Priolube). Jako zagęszczacz zastosowano stearynian litu w ilości pozwalającej na uzyskanie kompozycji w drugiej klasie konsrystencji, a dodatkami funkcyjnymi były biowęgle wytwarzane w procesie pirolizy następujących odpadów roślinnych: paździerze lniane, słoma pszeniczna, liście i łodygi kukurydzy oraz pestki wiśni. Sporządzono kompozycje zawierające, do których wprowadzano 5% m/m biowęgli i oceniono wpływ rodzaju biowęgla na właściwości tribologiczne 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) smarów plastycznych wytworzonych na bazie roślinnej i syntetycznej. Stwierdzono, że niektóre z biowęgli, szczególnie te pochodzące z pirolizy odpadów kukurydzy, zdecydowanie poprawiają właściwości tribologiczne smarów plastycznych zarówno tych na bazie roślinnej, jak i syntetycznej.

6

Biowęgiel jako środek polepszający właściwości gleby

Poluszyńska Joanna, Ślęzak Ewelina, Wieczorek Piotr P.

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 1

98--105

PL

Przedstawiono główne kierunki wykorzystania biowęgla jako produktu beztlenowej niskotemperaturowej pirolizy biomasy. Omówiono najważniejsze parametry jakościowe, jakimi musi cechować się biowęgiel przeznaczony do zastosowania w agrotechnice. Autorzy porównali również zalecenia produkcyjne opracowane przez European Biochar Foundation, International Biochar Initiative oraz wytyczne europejskiego programu Fertilizers.

EN

A review, with 13 refs., of biochar quality parameters important for agricultural applications. The raw materials for its prodn. recommended by international chem. organizations were also presented.

7

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.

8

Biopaliwa drugiej generacji

Jęczmionek Ł., Oleksiak S., Skręt I., Marchut A.

Przemysł Chemiczny

|

2006

|

T. 85, nr 12

1570-1574

PL

Przedstawiono kierunki rozwoju biopaliw i nowych technologii otrzymywania paliw silnikowych z biomasy. Omówiono podstawy procesów otrzymywania biopaliw nowej generacji oraz zalety tych produktów i technologii w odniesieniu do rozwiązań stosowanych obecnie. Uwzględniono zarówno proces produkcji bioetanolu z odpadowych surowców lignocelulozowych, jak i technologie produkcji węglowodorowych paliw do silników diesla w procesach GTL, HTU i HDO.

EN

A review with 19 refs. covering prepn. of EtOH from lignocellulose, hydrocarbon-based biomass-to-liq. fuels, biomass gasification and (hydro)pyrolysis, and catalyzed hydrodeoxidn. of fats.