Снижение ивы древесины топлива выбросов низкой температурой Микроволновая помощь гидротермических карбонизации

В нашей группе мы применили низкотем температурную микроволновую обработку для того, чтобы истощать биомассу ивы мелких прекурсоров пыли. Это может помочь в модернизации биомассы для чистого сгорания и тем самым увеличить потенциал топлива из биомассы страны. Микроволновые печи позволяют равномерно и быстро нагревать биомассу, потому что они возбуждают молекулы воды во всем объеме реактора.

Вода является промежуточным микроволновым растворителем, и для того, чтобы достичь более высоких температур реактора, катализаторы, такие как органические кислоты, должны быть добавлены. После высыхания используйте режущие мельницы, чтобы вырезать иву древесной щепы. Поместите древесную стружку в центробежку и измельчите до размера частицы 0,12 миллиметра.

Передача 500 миллиграммов наземного сырья в 50-миллилитровый сосуд реакции PTFE с помощью шпателя. Добавьте 10 миллилитров деминерализованной воды. Винт вниз реакции крышки сосуда, так что давление клапана на крышке находится на том же уровне, как крышка края.

Выберите микроволновую печь с частотой 850 Вт и магнитронной частотой 2 455 мегагерц. Положите 12 сосудов реакции с сырьем в микроволновую печь и закройте духовку. Настройка температурной программы на 150, 170 или 185 градусов по Цельсию.

Запустите микроволновую печь с новым сырьем для каждой отдельной программы. После завершения программы удалите реакционной сосуды, чтобы они остыть и реактивироваться. Затем перенесите их под шкаф дыма и медленно отвинтить крышку, чтобы освободить давление внутри.

Откройте сосуды. Добавьте 35 миллилитров дважды дистиллированной воды в каждый сосуд реакции и встряхните, чтобы перемешать. Налейте раствор из каждого сосуда в центрифугу цилиндра и центрифуги на 1, 714 раз г в течение 10 минут.

Процесс воды сливается в другую трубку и хранится замороженные при минус пяти градусов по Цельсию для рН и GC-MS анализа. Заморозить центрифуговый цилиндр с оставшимися биокоальными гранулами при температуре минус пять градусов по Цельсию в течение нескольких часов. Затем вынюйте биокоальные гранулы и высушите его при 105 градусах по Цельсию в течение 24 часов.

После этого взвесить биокоаляные гранулы и рассчитать потерю веса, вызванную MAHC. Во-первых, весить 20 пустых керамических блюд индивидуально. Добавьте по одному грамму образца в каждое блюдо.

Из каждой температурной обработки приготовьте пять блюд с сушеным сырьем и пять блюд с высушенным биокоалом MAHC. Поместите открытую керамическую посуду в муфту и закройте печь. Запрограммировать температурную программу для муфты печи и начать программу.

После завершения программы дайте муфте остыть до 105 градусов по Цельсию. Затем откройте печь и перенесите керамическую посуду в децикатор, наполненный сухим агентом, состоящим из кремнеземного геля. Закройте десикатор и высушите вакуум с помощью вакуумного насоса.

Вынул керамическую посуду после 24 часов охлаждения. Взвесить керамическую тарелку, содержащую золу, и рассчитать вес золы, вычитая вес пустой керамической тарелки. В полиэтиленовом пакете образца с определенной теплотворной способностью 46 479 джоулей на грамм заполните одним граммом глюкозы.

Положите образец мешка в горнило горения кальориметровой бомбы. Используйте пипетку, чтобы добавить пять миллилитров дважды деионизированной воды в нижней части бомбы и винт вниз бомбы. Положите бомбу в калорийность и закройте калорий.

На томориметре введите вес образца, один грамм, и измените настройки на метод образца мешка. Затем запустите калорийность. После завершения измерения вынуть бомбу, перевернуть ее вверх дном, и встряхнуть его медленно в течение одной минуты.

Отвинтить бомбу и использовать дважды деминерализованной воды, чтобы смыть образец в объемной колбе. Промыть бомбу несколько раз, пока объем не достигнет 50 миллилитров. Повторите измерение калорий пять раз с каждым биокоала MAHC и сырья.

После обработки в калориметровой бомбе перенесите пять миллилитров раствора в 50-миллилитровую томтрическую колбу и добавьте 45 миллилитров дважды деминерализованной воды для смешивания. После калибровки ионового хроматографа вставьте пробную всасывающую трубку в колбу и нарисуйте в преколумн около трех миллилитров образца шприцем. Запустите запуск анализа.

Для выполнения индуцированной плазменной оптической эмиссионной спектроскопии сначала перенесите 400 миллиграммов высушенного сырья или биокоала MAHC в 50-миллилитровый реакционный сосуд PTFE с помощью шпателя. Добавьте три миллилитров 69%азотной кислоты и девять миллилитров 35%соляной кислоты. Винт вниз крышка сосуда реакции, так ЧТО клапан давления в крышке находится на том же уровне, что и крышка края.

Поместите реакционной сосуды образцов для нагрева в микроволновой печи и закройте духовку. Запрограммировать температурную программу на полную деградацию органического материала и заработать микроволновую печь. После завершения программы удалите реакционной реакции сосудов.

Дайте им остыть и реактивироваться. Под шкафом дыма, отпустите давление внутри сосудов и откройте их. Налейте образцы в 50-миллилитровый цилиндр лампы, а затем тщательно промыть реакционный сосуд с дважды деионизированной водой и передачи в цилиндр лампы.

Пополнить цилиндр до 50 миллилитров знак с дважды деионизированной воды для обеспечения даже разбавления всех образцов. В воронке с куском 150-микрометровой сетчатой фильтровальной бумаги сверху фильтруем образец. Перенесите фильтрат в 50-миллилитровые конические центрифуги.

Загрузите флаконы, содержащие стандартные образцы, в автоинжектор ICP-OES и запустите калибровку. Затем загрузите образцы сырья или биокоала в автоинжектор iCP-OES и запустите анализ ICP-OES с теми же параметрами. После анализа ICP-OES получить элементарные концентрации от программного обеспечения, которое основано на кривых калибровки, полученных из стандартных образцов.

Результаты элементарного анализа показали более высокие соотношения кислорода и углерода по сравнению с водородом и углеродом и более высокую вариацию значений для сырья. Обработка MAHC уменьшила изменение значения из-за гомогенизации в микроволновом реакторе. Соотношение водорода и углерода было уменьшено на 150 градусов по Цельсию.

Соотношение кислорода и углерода было уменьшено на 170 градусов по Цельсию и далее уменьшено при 185 градусах по Цельсию. Температура индуцированных увеличение коричневого цвета, в то время как процесс воды показали ту же тенденцию, вызванную увеличением ароматических колец. Различные элементы показывают различное температуро-зависимое выщелачивание в обработанную воду.

Хлор и калий интенсивно передавались в переработанную воду при 150 градусах Цельсия, в то время как сера, магний, барий, кальций, натрий, цинк, марганец и стронций показали самый высокий уровень истощения на уровне 170 градусов по Цельсию. Только концентрация серебра и лития в биокоалях показала еще более низкий уровень. Азот не был затронут лечением MAHC вообще.

Этот метод позволяет истощение мелких прекурсоров испытания из обработанной биомассы и обновления в противном случае неосуществимой биомассы для сжигания. Применяя этот вопрос к различным биомассам, метод модернизации топлива может быть передан многим потенциальным топливным сырьям, которые еще не используются для сжигания. Поскольку температура в микроволновой печи проста в контроле, дальнейшие исследования, использующие гидротермальную карбонизацию с помощью микроволновой печи, могут выявить реакционной реакции на ранних стадиях гидротермальной карбонизации биомассы.