Ocena możliwości peletowania wybranej biomasy zielnej z dodatkiem kaolinu i roztworu mocznika

• Autorzy: Dula, Małgorzata , Kraszkiewicz, Artur , Parafiniuk, Stanisław

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the possibility of pelleting selected herbaceous biomass with the addition of kaolin and urea solution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono możliwość peletowania biomasy zielnej z dodatkiem kaolinu i roztworu mocznika. Do badań wykorzystano produkt uboczny po czyszczeniu rajgrasu angielskiego oraz rumianku w mieszankach z komponentami w postaci glinki porcelanowej (kaolinu) i 10-proc. roztworu mocznika, w 5-proc. udziałach. Proces granulacji prowadzony był na matrycy o grubości 28 mm i średnicy otworów 8 mm przy zawartości wilgoci w surowcach 16 lub 20%. Wykorzystane produkty uboczne w analizowanych mieszankach umożliwiały wytworzenie peletów o pożądanych cechach jakościowych. Zwiększenie wilgotności surowców z 16 do 20% w większości analizowanych cech powodował pogorszenie właściwości aglomeratu, co w pewnym stopniu rekompensowało nieznaczne zmniejszenie energochłonności procesu. Dodatek do analizowanych surowców 5% glinki porcelanowej powodował zmniejszenie gęstości aglomeratu, trwałości mechanicznej, wzrost zawartości popiołu, ale zmniejszenie o ok. 50% energochłonności procesu. Rekomenduje się weryfikację analizowanych cech wytworzonych biopaliw stałych poprzez uwzględnienie wpływu stosowanych dodatków na proces ich spalania w urządzeniach grzewczych małej mocy.

EN

The by-product of cleaning English ryegrass or chamomile was mixed with kaolin and/or an aq. urea soln. in 5% shares. The mixts. were granulated at a raw material moisture content of 16 or 20%. Pellets with the desired quality characteristics were obtained. An increase in the raw material moisture content from 16 to 20% in most of the analyzed characteristics resulted in a deterioration of the agglomerate properties, which to some extent compensated for lower energy consumption in the process. The addn. of 5% kaolin to the herbaceous biomass resulted in a decrease in the agglomerate d., mech. strength, an increase in ash content, but also a decrease in the energy consumption of the process by approx. 50%. Hence, it is recommended to verify the analyzed features of the produced solid biofuels by taking into account the effect of additives used in the combustion process in low-power heating devices.

Słowa kluczowe

PL

biopaliwa formowane; rajgras angielski; rumianek

EN

formed biofuels; green ryegrass; chamomile

• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 10
• Strony: 1147--1154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 67 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dula, Małgorzata

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

autor

Kraszkiewicz, Artur

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Głęboka 28, 20-612 Lublin ,

autor

Parafiniuk, Stanisław

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Bibliografia

• [1] S. Proskurina, J. Heinimö, F. Schipfer, E. Vakkilainen, Renew. Energy 2017, 111, 265.
• [2] P. Lamers, R. Hoefnagels, M. Junginger, C. Hamelinck, A. Faaij, GCB Bioenergy 2015, 7, nr 4, 618.
• [3] https://edepot.wur.nl/192415, dostęp 22.07.2024 r.
• [4] M. Smaga, G. Wielgosiński, A. Kochański, K. Korczak, Acta Innov. 2018, 26, 81.
• [5] https://www.eia.gov/pressroom/presentations/sieminski_09222014_columbia.pdf.
• [6] S. Mohapatra, C. Mishra, S. S. Behera, H. Thatoi, Renew. Sustain. Energy Rev. 2017, 78, 1007.
• [7] G. Maj, A. Najda, K. Klimek, S. Balant, Energies 2019, 13, nr 55, 1.
• [8] A. M. Omer, Agric. Sci. 2012, 3, nr 1, 124.
• [9] A. Komorowska, T. Mirowski, Int. J. Manage. Econ. 2018, 54, nr 3, 210.
• [10] T. Najser, B. Gaze, B. Knutel, A. Verner, J. Najser, M. Mikeska, J. Chojnacki, O. Nĕmček, Materials 2022, 15, nr 3526, 1.
• [11] A. Slavov, N. Yantcheva, I. Vasileva, Waste Biomass Valor. 2019, 10, 2583.
• [12] A. E. Mihyaoui, J. C. G. Esteves da Silva, S. Charfi, M. E. C. Castillo, A. Lamart, M. B. Arnao, Life 2022, 12, nr 479, 1.
• [13] Y. L. Dai, Y. Li, Q. Wang, F. J. Niu, K. W. Li, Y. Y. Wang, J. Wang, Ch. Z. Zhou, L. Gao, Molecules 2023, 28, nr 133, 1.
• [14] A. Sah, P. P. Naseef, M. S. Kuruniyan, G. K. Jain, F. Zakir, G. Aggarwa, Pharmaceuticals 2022, 15, nr 128, 1.
• [15] R. Chauhan, S. Singh, V. Kumar, A. Kumar, A. Kumari, S. Rathore, R. Kumar, S. Singh, Plants 2022, 11, nr 29, 1.
• [16] A. Langsdorf, M. Volkmar, D. Holtmann, R. Ulber, Bioresour. Bioprocess. 2021, 8, nr 19, 1.
• [17] https://www.sodr.pl/main/aktualnosci/Cenne-zycice-/idn:312, dostęp 25.07.2024 r.
• [18] A. Jasinskas, G. Šiaudinis, D. Karčauskienè, R. Marks-Bielska, M. Marks, R. Mieldažys, K. Romaneckas, E.Šarauskis, Plants 2024, 13, nr 1158, 1.
• [19] L. Liu, M. Z. Memon, Y. Xie, Y. Gao, Y. Guo, J. Dong, Y. Gao, A. Li, G. Ji, Circular Economy 2023, 2, 100063, 1.
• [20] P. Kumar, F. Ahmed, R.K. Singh, P. Sinha, Environ. Dev. Sustain. 2017, 20, nr 5, 2119.
• [21] N. Buclet, D. Lazarevic, Environ. Dev. Sustain. 2015, 17, nr 1, 83.
• [22] V. Kocsis, B. Hof, Environ. Dev. Sustain. 2016, 18, nr 5, 1433.
• [23] A. Franco, P. Salza, Environ. Dev. Sustain. 2011, 13, nr 2, 309.
• [24] M. Kiehbadroudinezhad, A. Merabet, Ch. Ghenai, A.G. Abo-Khalil, T. Salameh, Heliyon 2023, 9, 3407, 1.
• [25] M. Pronobis, S. Kalisz, J. Majcher, J. Wasylów, J. Sołtys, INSTAL 2020, 3, 17.
• [26] A. V. De Laporte, A. Weersink, D. McKenney, Appl. Energy 2016, 183, 1053.
• [27] H. Cui, J. Yang, Z. Wang, X. Shi, Carbon Capture Sci. Technol. 2021, 1, 1.
• [28] D. Consiglio, Phys. Sci. Rev. 2017, 2, nr 5, 1.
• [29] J. Shojaeiarani, D. S. Bajwa, S. G. Bajwa, BioResources 2019, 14, nr 2, 4996.
• [30] R. Akdeniz, S. Shishvan, Agric. Eng. 2015, 2, nr 154, 25.
• [31] G. Maj, A. Kuranc, Wybrane problemy z zakresu ekoenergii i środowiska, Libropolis, Lublin 2014.
• [32] R. Hejft, S. Obidziński, Czysta Energia 2006, 6, nr 55, 23.
• [33] W. Tic, Chemik 2014, 68, nr 10, 850.
• [34] K. Shirbavikar, A. Harad, A. Sasane, A. Gham, P. Alekar, S. Ajgaonkar, S. Aphale, Int. J. Res. Appl. Sci. Eng. Technol. 2023, 11, nr 11, 1656.
• [35] T. Zeng, A. Mlonka-Mędrala, V. Lenz, M. Nelles. Biomass Conv. Bioref. 2019, 11, 1211.
• [36] P. Sommersacher, T. Brunner, I. Obernberger, N. Kienzl, W. Kanzian, Energy Fuels 2013, 27, 5192.
• [37] M. Mladenović, M. Paprika, A. Marinković, Renew. Sustain. Energy Rev. 2018, 82, 3350.
• [38] L. Wang, Ø. Skreiberg, M. Becidan, H. Li, Energy Procedia 2014, 61, 2008.
• [39] K. O. Davidsson, L. E. Åmand, B. M. Steenari, A. L. Elled, D. Eskilsson, B. Leckner, Chem. Eng. Sci. 2008, 63, nr 21, 5314.
• [40] P. A. Jensen, F. J. Frandsen, H. Wu, P. Glaborg, Mat. Konf. “Impacts of Fuel Quality on Power Production”, the 26th International Conference, September 19-23, 2016, Prague, Czech Republic.
• [41] R. A. Khalil, D. Todorovic, O. Skreiberg, M. Becidan, R. Backman, F. Goile, A. Skreiberg, L. Sorum, Waste Manag. Res. 2012, 30, nr 7, 643.
• [42] Y. Zhu, Y. Niu, H. Tan, X. Wang, Front. Energy Res. 2014, 2, nr 7, 1.
• [43] M. Maguyon-Detras, M. Migo, N. Van Hung, M. Gummert, Sustain. Rice Straw Manag. 2020, 4, 43.
• [44] J. Malaťák, L. Passian, Res. Agric. Eng. 2011, 2, nr 57, 37.
• [45] L. Deng, D. Torres-Rojas, M. Burford, T. Whitlow, J. Lehmann, E. Fisher, Fuel sensitivity of biomass cook stove performance, Elsevier, 2018.
• [46] L. Obernberger, T. Brunner, G. Barnthaler, Biomass Bioenerg. 2006, 30, nr 11, 973.
• [47] X. Li, X. Wang, H. Wang, F. He, ACS Omega 2023, 8, 43433.
• [48] S. Rancane, A. Karklins, D. Lazdina, P. Berzins, Mat. Międzynarodowej Konf. „Engineering for Journal Development”, Jelgava, 20-22.05.2015 r., 546.
• [49] J. Lasek, Heat Mass Transfer 2014, 50, 933.
• [50] https://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/local_153728.pdf, dostęp 24.07.2024 r.
• [51] J. Kuropka, Environ. Prot. Eng. 2010, 36, nr 2, 111.
• [52] PN-EN ISO 17828:2016-02, Biopaliwa stałe. Określanie gęstości nasypowej.
• [53] PN-EN ISO 17827-2:2016-07, Biopaliwa stałe. Oznaczanie składu ziarnowego paliw niesprasowanych. Cz. 2. Metoda przesiewania wibracyjnego przy użyciu sit o wymiarach oczka 3,15 mm lub poniżej.
• [54] PN-EN ISO 18134-3:2015-11, Biopaliwa stałe. Oznaczanie zawartości wilgoci. Metoda suszarkowa. Cz. 3. Wilgoć w próbce do analizy ogólnej.
• [55] PN-G-04516: 1998, Paliwa stałe. Oznaczanie zawartości części lotnych metodą wagową.
• [56] CEN/TS 15104:2006, The Standard for Solid biofuels. Determination of total content of carbon, hydrogen and nitrogen.
• [57] PN-G-04584:2001, Paliwa stałe. Oznaczanie zawartości siarki całkowitej i popiołowej automatycznymi analizatorami.
• [58] PN-EN ISO 18125:2017-07, Biopaliwa stałe. Oznaczanie wartości opałowej.
• [59] PN-EN ISO 18122:2016, Biopaliwa stałe. Oznaczanie zawartości popiołu.
• [60] PN-EN ISO16127:2012, Biopaliwa stałe. Określanie długości i średnicy peletów.
• [61] PN-EN ISO 17828:2016-02, Biopaliwa stałe. Określanie gęstości nasypowej.
• [62] PN-EN ISO 17831-1:2016-02, Biopaliwa stałe. Oznaczanie wytrzymałości mechanicznej peletów i brykietów. Cz. 1. Pelety.
• [63] PN-EN ISO 17225-6:2014-08, Biopaliwa stałe. Specyfikacje paliw i klasy. Cz. 6. Klasy peletów niedrzewnych.
• [64] T. Ivanova, B. Havrland, R. Novotny, A. Muntean, P. Hutla, Mat. Międzynarodowej Konf. “Contemporary Research Trends in Agricultural Engineering”, Kraków, 25–27 września 2017 r.
• [65] T. Ivanova, M. Kolarikova, B. Havrland, L. Passian, Mat. Międzynarodowej Konf. „Engineering for Journal Development”, Jelgava, 29-30.05.2014 r.
• [66] K. Zawiślak, P. Sobczak, A. Kraszkiewicz, I. Niedziółka, S. Parafiniuk, I. Kuna-Broniowska, W. Tanaś, W. Żukiewicz-Sobczak, S. Obidziński, Renew. Energy 2020, 145, 997.
• [67] S. Obidziński, R. Hejft, Inż. Aparat. Chem. 2013, 52, nr 3, 210.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.10.13