Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2018

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: struktura biowęgla

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The influence of the protective pyrolysis atmosphere of vegetable waste on biocarbon construction

Molenda J.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

2018

no. 4

97--104

The aim of the study was to investigate the influence of the type of the protective gas used during the pyrolysis of selected plant waste on the chemical structure and microstructure of produced biocarbons. The following types of vegetable waste were selected for tests: wheat straw, maize waste, flax straw, and cherries stones. Carbon dioxide or nitrogen was used as a protective gas during the pyrolysis. The pyrolysis was carried out of cascade conditions to increase of the temperature to a maximum of 500°C. The produced biocarbons were analysed by Raman spectroscopy, FTIR spectrophotometry, and the SEM/EDS technique. It was found that protective gas has a clear influence on the microstructure and chemical structure of the pyrolysis product only in the case of biocarbons obtained from maize waste. It was confirmed that the biocarbon obtained in an atmosphere of carbon dioxide is characterized by a higher proportion of oxygen compared to the product produced in a nitrogen atmosphere. This is due to the presence of oxygen-organic functional groups. In addition, it has been spectrally demonstrated that the biocarbon produced from maize waste in a nitrogen atmosphere is characterized by a high microstructural ordering. However, in the biocarbon obtained in the atmosphere of carbon dioxide are also amorphous areas.

Celem pracy było zbadanie wpływu rodzaju gazu ochronnego stosowanego podczas pirolizy wybranych odpadów roślinnych na budowę chemiczną i mikrostrukturalną wytwarzanych biowęgli. Do testów wybrano następujące rodzaje odpadów roślinnych: słoma pszeniczna, odpady kukurydziane, paździerze lniane oraz pestki wiśni. Podczas pirolizy prowadzonej w warunkach kaskadowego wzrostu temperatury do maksymalnej wartości 500°C stosowano ditlenek węgla lub azot jako gaz ochronny. Wytworzone biowęgle zbadano następnie za pomocą spektroskopii Ramana, spektrofotometrii FTIR oraz techniką SEM/EDS. Stwierdzono, że jedynie w przypadku biowęgli otrzymywanych z odpadów kukurydzianych zauważa się wyraźny wpływ gazu ochronnego na mikrostrukturę i budowę chemiczną produktu pirolizy. Potwierdzono, że biowęgiel otrzymany w atmosferze ditlenku węgla w porównaniu z produktem wytwarzanym w atmosferze azotu charakteryzuje się większym udziałem tlenu, co wynika z obecności tlenoorganicznych grup funkcyjnych. Poza tym wykazano spektralnie, iż biowęgiel wytwarzany z odpadów kukurydzianych w atmosferze azotu charakteryzuje się wysokim uporządkowaniem mikrostrukturalnym. Natomiast w biowęglu otrzymanym w atmosferze ditlenku węgla występują również obszary amorficzne.

Effect of thermal conditions of pyrolysis process on the quality of biochar obtained from vegetable waste

Molenda J., Swat M., Osuch-Słomka E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

2018

T. 21, nr 3

289--302

An effective way of managing natural waste, including waste from the agri-food industry or products that are economically useful can be offered by production of biochar. Biochar is used not only as an energy product, but also as a sorption material for e.g. groundwater treatment, sewage treatment, as well as biogas valorization. Therefore, the aim of the study was to determine the effect of the conditions of cascade heating of selected types of vegetable waste in carbon dioxide on the microstructure and chemical composition of the obtained biochar. Wheat straw, corn waste in the form of dried leaves and stems, as well as flax shives and cherry stones were subjected to pyrolysis. Cascading temperature conditions were programmed for a total time of 100 minutes, including 15 minutes of final heating at 500°C in one variant and at 700°C in the other. After final heating, the products were left in the pyrolytic chamber to cool down spontaneously to room temperature. The biochar samples were next subjected to microscopic examinations coupled with X-ray microanalysis (SEM/EDS) and infrared spectral examination (FTIR). It was found that the pyrolysis yielded biochar in the amount from 26 to 32.3% of the initial charge mass, depending on the conditions of the process and the type of waste. Furthermore, the differences observed in the chemical structure of the surface of the biochar concerned mainly the occurrence of organic oxygen functional groups whose type depends on the pyrolysis temperature. An increase in the temperature of pyrolysis leads to a decrease in the oxygen content of the products obtained, which results in a relative increase in the proportion of char in the product. Biochar obtained at temperatures of up to 500°C contains aromatic rings and quinone groups, whereas those obtained at higher temperatures (up to 700°C) have ether groups embedded mainly in aliphatic cyclic groups.

Efektywnym sposobem zagospodarowania odpadów naturalnych, w tym pochodzących z przemysłu rolno-spożywczego, na produkty użyteczne gospodarczo może być wytwarzanie biowęgli. Znajdują one zastosowanie nie tylko jako produkt energetyczny, ale także jako materiał sorpcyjny, wykorzystywany m.in. do uzdatniania wód gruntowych, oczyszczania ścieków, a także waloryzacji biogazu. W związku z powyższym celem przeprowadzonych prac było określenie wpływu warunków kaskadowego ogrzewania wybranych odpadów roślinnych w atmosferze ditlenku węgla na mikrostrukturę i budowę chemiczną powstających biowęgli. Pirolizie poddano słomę pszeniczną, odpady kukurydziane w postaci wysuszonych liści i łodyg, a także paździerze lniane i pestki wiśni. Kaskadowe warunki temperaturowe zaprogramowano na łączny czas 100 minut, w tym 15-minutowe wygrzewanie końcowe w jednym wariancie w temperaturze 500°C, a w drugim wariancie w temperaturze 700°C. Po końcowym wygrzewaniu pozostawiano produkty w komorze pirolitycznej do samoistnego wystudzenia do temperatury pokojowej. Otrzymane biowęgle poddano następnie badaniom mikroskopowym sprzężonym z mikroanalizą rentgenowską (SEM/EDS) oraz badaniom spektralnym w podczerwieni (FTIR). Stwierdzono, że w wyniku pirolizy otrzymuje się biowęgiel w ilości od 26 do 32,3% początkowej masy wsadu, zależnej od warunków prowadzenia procesu oraz rodzaju odpadów. Natomiast obserwowane różnice w budowie chemicznej powierzchni otrzymywanych biowęgli dotyczą w głównej mierze występowania tlenoorganicznych grup funkcyjnych, których typ jest zależny od temperatury procesu pirolizy. Wzrost temperatury pirolizy prowadzi do obniżenia zawartości tlenu w otrzymywanych produktach, co powoduje relatywne zwiększenie udziału węgla w produkcie. Biowęgle otrzymywane w temperaturach do 500°C posiadają w swej strukturze pierścienie aromatyczne oraz ugrupowania chinonowe, natomiast otrzymywane w wyższych temperaturach (do 700°C) posiadają ugrupowania eterowe wbudowane głównie w alifatyczne ugrupowania cykliczne.