Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pyrolysis of Date Stones Using Natural Activated Kaolin as a Catalyst – Optimization of Variables and Identification of Bio-Oil

Ibrahim Ahmed S., Fadhil Abdelrahman B.

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 10

225--241

EN

This research examines the catalytic performance of the catalyst developed from natural kaolin clay as a cheap catalyst for the thermal pyrolysis of date stones (DS). Firstly, the natural kaolin clay was acid-treated, followed by thermal activation at 600 °C for 2h to obtain the activated kaolin catalyst (AKC). Several techniques, like BET surface area, pore volume distribution, XRD, FESEM, and EDX, were utilized to identify the AKC. The BET surface area of the AKC was 119.49 m2/g, while its mean pore diameter amounted to 7.13 nm, indicating its mesoporosity. The catalytic activity of the AKC was examined via the thermal pyrolysis of DS. Effect of pyrolysis temperature (400–500 °C), catalyst loading (2.5–10.0 wt.%), pyrolysis period (30–120 min), and particle size of DS (0.25, 0.297, 0.4, 0.595, and 0.841 mm) on the pyrolysis products yield was investigated. The highest yield of pyrolytic liquid was produced at 425 °C for 1h using 2.5 wt.% of the AKC and 0.40 mm participle size of the feed. At these conditions, the pyrolytic liquid yield amounted to 60.64%. The analysis of the bio-oil (BO) fraction stripped from the pyrolytic liquid was achieved by FTIR spectroscopy, 1H NMR spectroscopy, and GC-MS analysis, which indicated that the BO fraction was mainly composed of hydrocarbons and oxygenated hydrocarbons. Results from the GC-MS analysis exhibited that hydrocarbons (48.28%), oxygenates (41.42%), aromatics (10.44%), and nitrogenates (2.13%) were the main components of the BO. Alkenes and n-alkanes were the main constituents of the hydrocarbon part of the BO, while acids were the main component of oxygenates. Non-catalytic thermal cracking of DS at the optimal conditions exhibited a lower pyrolytic liquid yield than the catalytic process. Finally, the fuel properties of the BO produced via catalytic pyrolysis of DS were superior to those measured for that produced by the thermal pyrolysis process.

2

Pyrolysis oil combustion in the CI engine

Chwist Mariusz, Grab-Rogaliński Karol, Szwaja Stanisław

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

126--131

EN

Pyrolysis oil obtained from thermal biomass processing (torrefaction and pyrolysis) was used as an additional fuel for the compression-ignition engine equipped with a classic (non-common rail) injection system. The basic fuel used to the engine was regular diesel fuel. The tests were carried out with two content of pyrolysis oil in diesel fuel as follows: 10 and 20% by volume. In addition, the combustion process was investigated in the engine operating only on pyrolysis oil. The test results were based on a comparative analysis, where the diesel fuel was used as the reference fuel. The obtained results indicate that is a real possibility of co-combustion of pyrolysis oil with diesel fuel in the CI engine. On the other hand, a decrease in engine power resulting from the lower calorific value of pyrolysis oil and a greater unrepeatability of engine consecutive work cycles were observed.

3

Torgas condensate combustion in the SI engine

Chwist M., Szwaja S., Grab-Rogaliński K., Poskart A.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 3

33--38

EN

The article presents results from IC engine tests on combustion of alcohol fuel with the addition of torgas condensate. Torgas is a by-product created from the torrefaction of Sida hermaphrodita. It was obtained from torrefaction carried out at a temperature of 400°C. Torgas was condensed in a tubular cooler. The basic fuel was butanol. This fuel was chosen, because regular hydrocarbon based fuels got delaminated while blended with torgas condensate. The condensate dissolves in alcohol therefore the choice was justified. In the mixture, the volume ratio of alcohol to condensate was 4:1. The combustion was carried out in a spark-ignition, single-cylinder engine with a cubic capacity of 650 cm3. The engine was able to vary its compression ratio. The engine worked at full load at maximum open throttle. The engine body was heated to a temperature of 95°C and this temperature was maintained throughout the testing period. The engine was running at 850 rpm. The first stage of the experiment included determination of the optimal ignition angle for butanol as a reference fuel and for a mixture of butanol and torgas condensate. The optimal spark angle was estimated based on the maximum indicated work. Three compression ratios, i.e.: CR=8.8, 10 and 11.2 were used. All tests were performed for a stoichiometric air fuel ratio. The obtained in-cylinder pressure diagrams for the reference fuel and the fuel with the addition of condensate were compared with each other. The rate of pressure increase inside the cylinder was calculated. For all tests, the following exhaust components were measured: CO2, CO and HC.

4

Upłynnianie odpadowej materii organicznej do biooleju w wodzie w warunkach podkrytycznych

Wądrzyk M., Janus R., Jakóbiec J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 9

1913--1918

PL

Zaprezentowano przegląd dostępnych informacji dotyczących procesu hydrotermicznego upłynniania (HTU) materii organicznej do biooleju. Omówiono dotychczas testowane w procesie HTU surowce biomasowe, uzyski frakcji olejowej, a także mechanizmy reakcji konwersji podstawowych składników budulcowych biomasy w wodzie w warunkach okołokrytycznych. Przedyskutowano wpływ takich parametrów procesu hydrotermicznego upłynniania, jak temperatura, czas reakcji, zawartość biomasy oraz obecność katalizatora na zmiany ilościowe i jakościowe otrzymywanych bioproduktów, ze szczególnym uwzględnieniem biooleju.

EN

A review, with 53 refs., of raw materials, bio-crude yields and possible conversion pathways. The effect of temp., holding time, biomass concn. and catalyst type, on the ultimate product quality and yield was taken into consideration.

5

Produkcja biokomponentów paliwowych drugiej i trzeciej generacji poprzez procesy termochemiczne – bioolej z mikroalg

Wądrzyk M., Janus R., Dziok T., Jakóbiec J.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 9

640--650

PL

Rosnące uprzemysłowienie oraz dynamicznie rozwijający się sektor transportowy spowodowały w ostatnich dziesięcioleciach gwałtowny wzrost konsumpcji paliw. Eksploatacja kurczących się zasobów paliw kopalnych przyczynia się do ustawicznego pogarszania środowiska naturalnego, głównie przez obciążenie atmosfery ziemskiej coraz większymi ilościami gazów cieplarnianych, w tym ditlenku węgla (CO2). Z tego powodu od ponad dwóch dekad do komponowania paliw ciekłych stosuje się dodatki biopaliwowe. Powszechnie wykorzystywanymi biokomponentami są bioetanol oraz estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME), tzw. biopaliwa pierwszej generacji. Technologie produkcji tych biopaliw bazują głównie na surowcach jadalnych (paszowych), dlatego – biorąc pod uwagę ogromną skalę problemu głodu na całym globie – budzą olbrzymie kontrowersje. Te uwarunkowania stoją u podstaw rozwoju nowych technologii konwersji surowców niejadalnych/odpadowych do biopaliw drugiej generacji (z odpadów lignocelulozowych) oraz biopaliw trzeciej generacji z surowców pochodzących z dedykowanych procesów biologicznych. Przedstawione wyniki badań dotyczą otrzymywania półproduktu biopaliwa trzeciej generacji, tj. biooleju popirolitycznego, pozyskanego z mieszaniny biomasy mikroalg z gatunków Chlorella sp. i Scenedesmus sp. Na drodze pirolizy uzyskano około 30% (m/m) biooleju w odniesieniu do masy surowca. Stwierdzono, iż uzyski poszczególnych grup produktów (bioolej, faza gazowa, karbonizat) są uzależnione od warunków procesu (temperatura, czas reakcji). Analiza jakościowa (GC-MS) dowiodła, że otrzymany bioolej jest złożoną mieszaniną związków o różnych strukturach i właściwościach. Co ciekawe, analiza odporności na utlenianie termooksydacyjne badanego produktu wykazała znacznie lepszą jego stabilność w porównaniu z czystym biodieslem. Badania podstawowych parametrów fizykochemicznych dowodzą, że bioolej pozyskany na drodze pirolizy biomasy mikroalg, poddany odpowiednim procesom rafinacyjnym i uszlachetniającym, może z powodzeniem znaleźć zastosowanie jako biokomponent paliwowy.

EN

The development of industrialization and a dynamically growing transport sector, has caused a sharp increase in fuel consumption over the last decades. The exploitation of the depleting resources of fossil fuels, contributes to the continual degradation of the natural environment, primarily by increasing the amount of greenhouse gases including carbon dioxide in the earth’s atmosphere. For this reason, biofuel additives have been used for more than two decades in the blending of liquid fuels. The most commonly used biocomponents are bioethanol and fatty acid methyl esters (FAME), called the 1st generation biofuels. The technologies for their production are based mainly on edible (feed) raw materials. Thus, taking into account the scale of the global problem of hunger, they arouse enormous controversy. These circumstances support the development of new conversion technologies dedicated to the processing of non-edible/waste biomass into 2nd generation biofuels (from lignocellulosic waste) and 3rd generation biofuels from the dedicated, biological raw materials. The results of present research concern the pyrolysis bio-oil, derived from microalgae biomass (i.e. mixture of Chlorella sp. and Scenedesmus sp.). The bio-oil was produced by pyrolysis with ca. 30 wt.% yield with respect to the mass of the raw material. It was found that the yields of particular product groups (i.e. bio-oil, gas phase, carbonizate) are influenced by the processing parameters (temperature, reaction time). Qualitative analysis (GC-MS) has shown that our bio-oil is a complex mixture of compounds of different structures and properties. Interestingly, the analysis of oxidation resistance exhibited much better thermooxidative stability of the bio-oil, as compared to pure biodiesel. The physico-chemical parameters studies showed, that bio-oil derived from the pyrolysis of microalgae biomass, subjected to the proper refining processes, can be successfully used as a fuel bio-component.

6

Bio-oil blended butanol as a fuel to the spark ignition internal combustion reciprocating engine

Chwist M., Szwaja S., Grab-Rogaliński K., Pyrc M.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 2

93--96

EN

The article presents results on combustion of the bio-oil blended butanol in the spark ignition engine. Bio-oil is a mixture of hydro-carbons condensing to liquified phase while cooling it down to ambient temperature. In general, the liquid called bio-oil is a byproduct of the pyrolysis process of organic matter. Results from analysis presented in the manuscript include the following: in-cylinder pressure traces and toxic exhaust emissions. Finally, comparison of these results with results from combustion of n-butanol reference fuel were provided. Obtained results indicate satisfactory, eco-friendly possibility for utilization of bio-oil in the internal combustion engine.

7

Effect of operating parameters on production of bio-oil from fast pyrolysis of maize stalk in bubbling fluidized bed reactor

Ali N., Saleem M., Shahzad K., Hussain S., Chughtai A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2016

|

Vol. 18, nr 3

88--96

EN

The yield and composition of pyrolysis products depend on the characteristics of feed stock and process operating parameters. Effect of particle size, reaction temperature and carrier gas flow rate on the yield of bio-oil from fast pyrolysis of Pakistani maize stalk was investigated. Pyrolysis experiments were performed at temperature range of 360-540°C, feed particle size of 1-2 mm and carrier gas flow rate of 7.0-13.0 m3/h (0.61.1 m/s superficial velocity). Bio-oil yield increased with the increase of temperature followed by a decreasing trend. The maximum yield of bio-oil obtained was 42 wt% at a temperature of 490°C with the particle size of around 1.0 mm and carrier gas flow rate of 11.0 m3/h (0.9 m/s superficial velocity). High temperatures resulted in the higher ratios of char and non-condensable gas.

8

Wpływ temperatury na bilans węgla, wodoru oraz azotu w produktach pirolizy odpadowych zrębek brzozowych

Kazimierski P., Kardaś D.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2016

|

Nr 3

97--99

PL

Przeprowadzono badania pirolizy zrębków brzozowych v reaktorze laboratoryjnym w 300, 400 oraz 500°C. Badania w reaktorze poprzedzono testami termograwimetrycznymi. produkty pirolizy podzielono na pięć części: karbonizat, woda, gaz, smoły lekkie i smoły ciężkie. Określono udziały masowe każdej frakcji w zależności od temperatury. Oznaczono zawartości węgla, wodom oraz tlenu za pomocą analizatora elementarnego. Ilościowy skład frakcji niskowrzącej oznaczono chromatograficznie za pomocą GC-MS, a frakcji gazowej za pomocą GC-TCD.

EN

Experiments on birch wood pyrolysis in a laboratory-scale batch reactor at temperatures 300, 400 and 500°C were performed. The investigations were preceded by thermogravimetric tests. Pyrolysis products were separated into five fractions: gases, tar, water, char and low-boiling liquid fraction. The mass concentrations of each fraction as a function of temperature were found. The content of carbon, hydrogen and nitrogen were determined using an elementary analyser. The quantitative composition of low-boiling fraction was determined using GC-MS, while the gas fraction - using GC-TCD.

9

The use of microwave pyrolysis for biomass processing

Czarnocka J.

Archiwum Motoryzacji

|

2015

|

Vol. 67, no. 1

11--21, 141--150

EN

The method of processing biomass of various kinds by microwave-assisted pyrolysis has been presented. The fast pyrolysis process, characterized by rapid heating of the feedstock in the absence of oxygen and rapid cooling of the volatile intermediate reaction products, is one of attractive liquid biofuel production methods. However, the pyrolysis still requires improvements as regards the process yield, quality of liquid biofuel products, and energy efficiency of the process as a whole. The microwave pyrolysis is a promising attempt to solve these problems thanks to the fast and efficient feedstock heating through the effect of “microwave dielectric heating”. Before proceeding to the main topic of this paper, the conventional pyrolysis has been characterized. At such a technology, the thermal energy necessary to heat the feedstock is transmitted from the surface into the depth, which is rather a slow process. This has been followed by a presentation of the microwave pyrolysis, where the microwave radiation causes fast and productive bulk heating of the material having been finely ground (the material should be susceptible to the action of microwaves). Moreover, a review of materials used as microwave radiation absorbers, biomass types, and methods of biomass preparation for the process, as well as qualitative and quantitative characteristics of the pyrolysis products obtained, i.e. raw bio-oil, which should be subjected to further processing, and synthesis gas (“syngas”) have been provided.

PL

W artykule zaprezentowano sposób przetwarzania różnych rodzajów biomasy metodą pirolizy wspomaganej mikrofalowo. Proces szybkiej pirolizy charakteryzujący się gwałtownym ogrzewaniem surowca w warunkach beztlenowych i gwałtownym chłodzeniem pośrednich, lotnych produktów reakcji, jest jedną z atrakcyjnych technologii produkcji biopaliw ciekłych. Przed pirolizą nadal stoją wyzwania natury technicznej w zakresie poprawy wydajności procesu i jakości otrzymanych biopaliw ciekłych oraz zwiększenia sprawności energetycznej całego procesu. Piroliza mikrofalowa jest obiecującą próbą rozwiązania tych problemów ze względu na szybkie i efektywne ogrzewanie materiałów poprzez tzw. efekt „mikrofalowego ogrzewania dielektrycznego”. W niniejszej pracy na wstępie scharakteryzowano pirolizę konwencjonalną, w której ciepło niezbędne do ogrzania materiału przenoszone jest od powierzchni do środka materiału, co jest dość powolnym procesem. W dalszej części pracy zaprezentowano pirolizę mikrofalową, w której promieniowanie mikrofalowe powoduje szybkie i wydajne, objętościowe ogrzewanie rozdrobnionego materiału podatnego na działanie mikrofal. Artykuł zawiera ponadto przegląd stosowanych absorbentów promieniowania mikrofalowego, rodzajów biomasy i sposobu przygotowania jej do procesu, charakterystykę jakościową i ilościową otrzymanych produktów pirolizy, tj. surowego bio-oleju, który powinien być poddany dalszej obróbce oraz gazu syntezowego.

10

Biopaliwa pierwszej i drugiej generacji - metody otrzymywania i właściwości

Rostek E.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

Zrównoważony rozwój gospodarczy i przemysłowy wymaga bezpiecznych, zrównoważonych zasobów energii. Niestety biopaliwa pierwszej generacji to paliwa wytwarzane z substancji organicznej, którą można wykorzystać także do produkcji pożywienia lub pasz. Dopiero paliwa drugiej generacji opierają się na potrzebie zrównoważonego rozwoju i produkowane są przy wykorzystaniu takich procesów jak pirolizy, syntezy Fischera Tropscha czy hydrorafinacji. W artykule przedstawiono podstawowe procesy konwersji biopaliw płynnych i gazowych I i II generacji.

EN

Sustainable economic and industrial growth requires safe, sustainable energy resources. Unfortunately, first-generation biofuels are fuels produced from organic matter, which can also be used to produce food or feed. Only second-generation fuels are based on the need for sustainable development and are produced using processes such as pyrolysis, Fischer Tropsch synthesis or hydrotreating. The article presents the basic processes of converting liquid and gaseous biofuels and second-generation.

11

Oznaczanie barwy bio-olejów z nasion roślin jagodowych otrzymanych techniką ekstrakcji nadkrytycznej za pomocą spektrofotometrii UV-Vis

Rój E., Dobrzyńska-Inger A., Grzęda K., Kostrzewa D.

Chemik

|

2011

|

Vol. 65, nr 9

859-866

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące spektrofotometrycznego oznaczania barwy bio-olejów otrzymanych techniką ekstrakcji, nadkrytycznej. 'Wykorzystana metoda pozwoliła na określenie zmiany udziału poszczególnych grup barwników w bio-olejach w zależności od czasu ekstrakcji, a w efekcie końcowym, na określenie przedziałów czasowych pozyskiwania ekstraktu o najbardziej pożądanej zawartości barwników.

EN

The paper presents :• esults of studies on the spectrophotometric determination of the color of bio-oils obtained by supercritical extraction techniąue. The method used allowed to identify the changes of individual groups of pigments in bio-oils depending on the extraction time, and finally, the result was to determine the intervals of sampling time to get the most desired content of pigments.

12

The Wärtsilä 34DF engine for wide fuel flexibility

Sutkowski M., Latvasalo T.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, SC2

42--48

EN

The Wärtsilä 34DF engine is a stationary turbocharged “Dual-Fuel” engine which can operate on gas and oil fuel. The ported low-pressure gas injection is applied in this engine and the ignition of gas-air mixture is forced by pilot oil injection. The engine can also run on oil fuel only if necessary. This feature provides very wide fuel flexibility and operation reliability. The engine development and the most important components of the Wärtsilä 34DF engine are presented. The working principles, operation modes and the procedure of switching between fuels are explained. The Wärtsilä 34DF engine performance and emission levels are described in the paper as well. The paper includes also specification for gas and oil fuels that can be used for the engine operation. The paper is concluded with some typical application and the experience from running the engines in challenging conditions.

PL

Silnik Wärtsilä 34DF jest stacjonarnym turbodoładowanym silnikiem dwu-paliwowym, który może spalać paliwa gazowe oraz olejowe. Silnik jest wyposażony w niskociśnieniowy kolektorowy wtrysk gazu, a zapłon mieszanki gazowo-powietrznej jest wymuszony wtryskiem pilotującej dawki paliwa olejowego. Silnik może być zasilany tylko paliwem olejowym, jeśli zachodzi taka konieczność. To rozwiązanie stwarza bardzo szerokie możliwości co do stosowania wszelkiego rodzaju paliw zapewniając dużą pewność działania silnika. Prace rozwojowe oraz główne podzespoły silnika Wärtsilä 34DF zostały zaprezentowane w tym artykule. Również zasada działania, podstawowe tryby pracy oraz procedury przełączania miedzy różnymi paliwami zostały omówione. Ponadto przedstawione są osiągi silnika oraz poziom emisji zanieczyszczeń. Artykuł zawiera również charakterystykę paliw gazowych oraz olejowych dopuszczonych do stosowania w tym silniku. W podsumowaniu artykułu są przedstawione przykładowe zastosowania silnika oraz doświadczenie z pracy silników w trudnych i wymagających warunkach.

13

The degradable bio-oils in municipal engineering

Janoško I., Semetko J., Petrovič A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2004

|

R. 101, z. 6-M/1

297--302

EN

Operation of vehicles in towns and villages means an increased risk of environmental damage. Adverse effects may be reduced by application of more environmentally friendly working charges. The paper describes experience from application of bio-oil in the hydraulic system of vehicle Bobr Rott used commonly for solid municipal waste transportation for disposal.

PL

Działanie pojazdów w miastach i wioskach oznacza wzrost ryzyka zanieczyszczenia środowiska. Odwrotny efekt może być uzyskany przez zastosowanie bardziej przyjaznych środowisku pracujących mediów. W artykule opisano doświadczenie związane z zastosowaniem biooleju w systemie hydraulicznym pojazdu Bobr Roth używanego powszechnie dla transportu stałych odpadów w mieście.