بررسی اثر کاتالیزور بیوچار در فرآیند پیرولیز چوب صنوبر جهت تولید سوخت

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی و نفت - دانشگاه تبریز

2 دانشکده مهندسی شیمی و نفت

چکیده

در این تحقیق پیرولیز چوب صنوبر در مجاورت کاتالیزور بیوچار تولیدی از فرآیند گازسازی چوب صنوبر، بررسی شد. بدین منظور، در یک راکتور با ابعاد آزمایشگاهی، 30 گرم از نمونه بارگذاری شد و پیرولیز در دمای ° C500 و در فشار یک اتمسفر انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که کاتالیزور بیوچار تاثیر محسوسی بر میزان بیواویل حاصل از پیرولیز نداشته است. در حالیکه میزان محصول گازی کاهش (78/5 درصد کاهش) و بیوچار افزایش یافته (19/5 درصد افزایش)؛ همچنین مشخصات محصولات تولیدی را تغییر داده است. در مورد محصولات گازی، کاتالیزور مجموع میزان CO و CO2 را افزایش (68/8 درصد افزایش) و نیز مجموع گازهای هیدروکربنی یبشتر از دو کربن را کاهش داد (10/16 درصد کاهش). ولی تاثیر محسوسی بر میزان CH4 نداشته است. بیوچار میزان آروماتیک‏ها را افزایش و ترکیبات خطی را در بیواویل کاهش داده است که نشان از تمایل کاتالیزور بیوچار برای فرآیند تبدیل ترکیبات خطی به آروماتیک‏ها مانند اسیدهای کربوکسیلیک بوده است. همچنین بیوچار تمایل زیادی برای اکسیژن‏زدایی از بیواویل را داشت که منجر به بهبود خواص سوخنی بیواویل شد. چار تولیدی دارای آروماتیک کمتری بوده است. آنالیز DTG نشان دادکه چار حاصل از فرآیند پیرولیز کاتالیزوری شبکه مولکولی سبک‏تر و منظم‏تری داشته است. همچنین آنالیز XRD کاتالیزور نشان داد که لایه‏ایی از مواد کربنی (کک) که ناشی از فرآیند پلیمریزاسیون ترکیبات آروماتیکی موجود در بخارات تولید شده در فرآیند پیرولیز است، بر روی کاتالیزور نشسته بوده است. در کل حضور بیوچار تغییری در میزان بیواویل نداشته اما کیفیت سوخت آن مانند میزان آروماتیکها را افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات