Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 10

Autotermiczny proces toryfikacji biomasy w aspekcie analizy gazów procesowych

Autothermal biomass torrefaction process in the aspect of process gases analysis

10.15199/62.2020.10.3

nr katalogowy: 128487
10.15199/62.2020.10.3

Streszczenie

Określono wpływ rodzaju toryfikowanej biomasy i parametrów procesowych na skład generowanego gazu procesowego i jego przydatność do energetycznego zasilania procesu. Badania przeprowadzono w wielkolaboratoryjnej instalacji termicznej konwersji biomasy w reaktorze ze złożem przesuwnym, poddając procesowi toryfikacji: zrębki wierzby energetycznej i olchy, zrębki tartaczne mieszane oraz łupiny olejowca gwinejskiego. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem stopnia przereagowania biomasy, który jest ściśle zależny od korelacji temperatury i czasu trwania procesu toryfikacji, wzrasta zarówno ilość składników niekondensujących torgazu (CO, CH4, C2H4 i C2H6, H2), jak i lotnych składników organicznych, smół oraz wody. Okazało się, że skład gazu procesowego zależy także od rodzaju toryfikowanej biomasy.

Abstract

Energy willow chips, alder chips, mixed sawmill chips and palm kernel shells were torrefied in a moving bed reactor at an av. temp. 290–355oC and biomass flow 86.3–109.3 kg/h for 8–25 min to produce a solid fuel and a process gas. AcOH, MeOH, furan derivatives, aldehydes, ketones, arom. hydrocarbons, PhOH derivatives, water and tar were evidenced in the process gas. It contained also some amts. of CO, H2 and short-chain aliph. hydrocarbons.

Bibliografia

[1] Anonim, Krajowy plan na rzecz energii i klimatu na lata 2021–2030, https:// www.gov.pl/web/aktywa-panstwowe/krajowy-plan-na-rzecz-energii-i-klimatu-na-lata-2021-2030-przekazany-do-ke, dostęp 30 marca 2020 r.
[2] Anonim, Energia ze źródeł odnawialnych w 2018 roku, https://stat.gov. pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/energia/energia-ze-zrodel-odnawialnych-w-2018-roku,3,13.html, dostęp 30 marca 2020 r.
[3] P.C.A. Bergman, Report ECN-C-05-073, ECN publication 2005, https://www.agri-techproducers.com/upload/ATP-Torrefaction%20 Scientific%20Article.pdf, dostęp 30 marca 2020 r.
[4] J.A. Lasek, M. Kopczyński, M. Janusz, A. Iluk, J. Zuwała, Energy 2017, 119, 362.
[5] M. Kopczyński, J.A. Lasek, A. Iluk, J. Zuwała, Energy 2017, 140, 1316.
[6] D. Mohan, C.U. Pittman, P.H. Steele, Energy Fuels 2006, 20, nr 3, 848.
[7] J.S. Tumuluru, S. Sokhansanj, R.J. Hess, C.T. Wright, R.D. Boardman, Ind. Biotechnol. 2011, 7, nr 5, 384.
[8] J.J.M. Orfao, F.J.A. Antunes , J.L. Figueiredo, Fuel 1999, 78, nr 3, 349.
[9] T.G. Bridgeman, J.M. Jones, I. Shield, P.T. Williams, Fuel 2008, 87, nr 6, 844.
[10] M.J. Prins, Thermodynamic analysis of biomass gasification and torrefaction, praca doktorska, Technische Universiteit, Eindhoven 2005.
[11] P.C.A. Bergman, A.R. Boersma, R.W.H. Zwart, J.H.A. Kiel, Report ECN-C-05-013, ECN, Petten 2005 .
[12] R.H. White, M.A. Dietenberger, Wood products: thermal degradation and fire
[w:] The encyclopedia of materials. Science and technology (red. K.H.J. Buschow, R.W. Cahn, M.C. Flemings, B. Ilschner, E.J. Kramer, S. Mahajan), Elsevier, Amsterdam 2001.
[13] J.S. Tumuluru, S. Sokhansanj, C.T. Wright, A review on torrefaction process and design of moving bed torrefaction system for biomass processing, INL Raport, INL/EXT-10-19569, 2010.
[14] M. J. Prins, K. J. Ptasinski, F. G. Janssen, J. Anal. Appl. Pyrol. 2006, 77, nr 1, 35.
[15] M. Cremers, J. Koppejan, J. Middelkamp, J. Witkamp, S. Sokhansanj, S. Melin, S. Madrali, IEA Bioenergy 2015, http://task32.ieabioenergy. com/wp-content/uploads/2017/03/IEA_Bioenergy_T32_Torrefaction_update_2015b.pdf, dostęp 30 marca 2020 r.
[16] M. Dębowski, H. Pawlak-Kruczek, M. Czeper, A. Brzdękiewicz, Z. Słomczyński, Prace Inst. Ceramiki Mater. Bud. 2016, 9, nr 26, 26.
[17] A. Rodrigues, L. Loureiro, L.J.R. Nunes, Biomass Bioenergy 2017, 25, nr 2, 35.
[18] D.A. Granados, P. Basu, F. Chejne, Energy Fuels 2017, 31, nr 5, https:// www.researchgate.net/publication/316054450_Biomass_Torrefaction_ in_a_Two-Stage_Rotary_Reactor_Modeling_and_Experimental_ Validation, dostęp 30 marca 2020 r.
[19] P. Stępień, J. Pulka, A. Białowiec, IntechOpen 2017, https://www. intechopen.com/books/pyrolysis/organic-waste-torrefaction-a-review- reactor-systems-and-the-biochar-properties, dostęp 30 marca 2020 r.
[20] A. Dhungana, P. Basu, A. Dutta, J. Energy Resour. Technol. 2012, 134, 2012, http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.468.9466&rep=rep1&type=pdf, dostęp 30 marca 2020 r.
[21] B.R. Crnogaća, Teh. Novi Mater. 2017, 26, nr 3, 323.
[22] Y. Sun, J. Jiang, S. Zhao, Y. Hul, Biomass Convers. Biorefinery 2012, 2, 349.
[23] A. Czardybon, K. Ignasiak, M. Rejdak, A. Sobolewski, Przem. Chem 2017, 96, nr 11, 2265.
[24] M. Kopczyński, A. Plis, J. Zuwała, Chem. Proc. Eng. 2015, 36, nr 2, 209.
[25] Praca zbiorowa, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych (red. W. Zieliński i A. Rajcy), Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995.
[26] M. Szechyńska-Hebda, M. Hebda, Czasop. Techn. Środowisko 2011, 108, z. 2-Ś, 227.
[27] S. Kim, C.H. Kim, Renew. Energy 2012, 54, 150.
[28] Q. Lu, W.Z. Li, X.F. Zhu, Energy Convers. Manag. 2009, 50, nr 5, 1376.
[29] B. Scholze, D. Meier, J. Anal. Appl. Pyrol. 2001, 60, nr 1, 4.
[30] J. Esteban, P. Yustos, M. Ladero, Catalysts 2018, 8, nr 12, 637.
[31] R.J. Evans, T.A. Milne, M.N. Soltys, J. Anal. Appl. Pyrol. 1986, 9, nr 3, 207.
[32] D.K. Shen, S. Gu, K.H. Luo, S.R. Wang, M.X. Fang, Bioresour. Technol. 2010, 101, nr 15, 6136.
[33] J. Hun, H. Kim, Renew. Sustain. Energy Rev. 2008, 12, nr 2, 397.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2020-10

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma