The difference in bio-oil chemical composition can be associated to microwave pyrolysis heating conditions. At 35 wt% carbon loading, the phenol content was 40.79–44.42% GC–MS area at 300 W (Fig. 6, Run 1 and 2), which reduces to 34.64–34.02% GC–MS area at 600 W (Fig. 6, Run 3 and 4). This variation in phenol content can be associated to the difference in biomass heating rate and final pyrolysis temperature. At higher power, the biomass solids quickly maintain pyrolysis condition and rapid removal of volatiles from biomass and subsequent contact over carbon surfaces improves phenol formation. However, difference in final temperature of biomass solids at higher power for longer duration can result in phenol cracking (Mushtaq et al., 2014c). This can also be indicated by increased phenolics and guaiacols formation at high power. The phenolics and guaiacols were observed 5.91% and 17.61% GC–MS area at 300 W, which increases to 9.87% and 27.22% GC–MS area at 600 W, respectively. Similar trends can be observed by comparing bio-oil composition and heating profiles at 75 wt% carbon loading and 300–600 W. The 1,1-dimethyl hydrazine of 12.11–21.20% GC–MS area decreases to 10.54–10.94% GC–MS area using 300 W and 600 W, respectively.
It is obvious from above discussion that low microwave power source can achieve better chemical products. It is also important to note that the use of 300 W and 75 wt% CAC loading improved the uniformity of process temperature (Fig. 2, Run 15 and 16). Interestingly, the GC–MS spectra of the bio-oil obtained under 300 W, 75% CAC loading and 8LPM contains the least number of peaks. The bio-oil under these conditions was found enriched in two pure chemical compounds of phenol and 1,1-dimethyl hydrazine of 58.09% and 21.20% GC–MS area, respectively. At this stage, it is therefore suggested that the complete uniformity of microwave heating process involving biomass and carbon absorber is essential to improve bio-oil selectivity. The cumulative area of phenol and 1,1-dimethyl hydrazine in the bio-oil varied 39.40–79.30% GC–MS area, respectively. However, most bio-oil contains more than 50% GC–MS area suggesting potential use as alternative fuels.
4. Conclusions
This study investigated the microwave assisted pyrolysis of oil palm shell with uniformly distributed coconut activated carbon under various operating conditions. The results showed that N2 atmosphere control the biomass solids temperature, microwave power influenced the biomass heating rate and coconut activated carbon loading raised final pyrolysis temperature. The layer-to-layer method achieved nearly complete uniformity of process temperature at high microwave absorber loading. The bio-oil was found rich in phenol and 1,1-dimethyl hydrazine. The presence of carbon absorber with biomass in microwave pyrolysis system demonstrates improved process heating, bio-oil yield and product selectivity. However, there is strong need to explore more conventional and non-conventional surface modified carbonaceous microwave absorbers to improve bio-oil selectivity. Moreover, uniform process heating of biomass solids with absorber medium was found essential to improve biomass conversion and selectivity. The addition of absorber to biomass solids is supposed to influence microwave penetration depth, which in turn limits bulk heating and process scale up. Therefore, optimum bed thickness of heterogeneous solids needs to be evaluated during preliminary stages due to the non-availability of sufficient penetration data of biomass with absorber medium. In addition, hotpots formation in microwave heating process involving carbons causes a number of serious problems. However, uniform distribution of carbons with pyrolysis material can minimize hotspots activity, which can improve biomass conversion and bio-oil chemical profile. The effects of increasing number of carbon surfaces with biomass on uniform process heating, product yield and its composition is the subject of our on-going research.
Acknowledgements
Authors gratefully acknowledge the support of Ministry of Higher Education Malaysia and Universiti Teknologi Malaysia for the award of UTM-Research University Grant Q.J.130000.2524.01H03 and Q.J.130000.2544.04H68.
ความแตกต่างในองค์ประกอบทางเคมีชีวภาพน้ำมันสามารถเชื่อมโยงกับสภาพความร้อนไพโรไลซิไมโครเวฟ ที่ 35% โดยน้ำหนักโหลดคาร์บอนเนื้อหาฟีนอลเป็น 40.79-44.42% พื้นที่ GC-MS 300 W (รูปที่. 6, Run 1 และ 2) ซึ่งจะช่วยลดการ 34.64-34.02% พื้นที่ GC-MS 600 W (รูปที่ 6, Run 3 และ 4) การเปลี่ยนแปลงในเนื้อหาของฟีนอลนี้สามารถเชื่อมโยงความแตกต่างในอัตราความร้อนชีวมวลและอุณหภูมิไพโรไลซิสุดท้าย ที่พลังงานที่สูงขึ้นของแข็งชีวมวลได้อย่างรวดเร็วรักษาสภาพไพโรไลซิและการกำจัดอย่างรวดเร็วของสารระเหยจากชีวมวลและการติดต่อภายหลังพื้นผิวคาร์บอนช่วยเพิ่มการสร้างฟีนอล อย่างไรก็ตามความแตกต่างของอุณหภูมิสุดท้ายของชีวมวลของแข็งที่พลังงานที่สูงขึ้นสำหรับระยะเวลานานจะส่งผลในการแตกฟีนอล (Mushtaq et al., 2014c) นี้ยังสามารถระบุโดยฟีนอลที่เพิ่มขึ้นและการก่อ guaiacols ที่พลังงานสูง ฟีนอลและถูกตั้งข้อสังเกต guaiacols 5.91% และ 17.61% พื้นที่ GC-MS 300 W ซึ่งเพิ่มขึ้น 9.87% และ 27.22% พื้นที่ GC-MS ที่ 600 วัตต์ตามลำดับ แนวโน้มที่คล้ายกันสามารถสังเกตได้โดยการเปรียบเทียบองค์ประกอบของน้ำมันไบโอและรูปแบบความร้อนที่ 75% โดยน้ำหนักโหลดคาร์บอนไดออกไซด์และ 300-600 W. ไฮดราซีน 1,1-dimethyl 12.11-21.20% ของพื้นที่ GC-MS ลดลง 10.54-10.94% GC- พื้นที่ใช้ MS 300 W และ 600 W ตามลำดับ. จะเห็นได้ชัดจากการอภิปรายดังกล่าวข้างต้นที่แหล่งพลังงานไมโครเวฟต่ำจะประสบความสำเร็จที่ดีกว่าผลิตภัณฑ์เคมี ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าการใช้ 300 W และ 75% โดยน้ำหนักโหลด CAC การปรับปรุงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิกระบวนการ (รูป. 2, Run 15 และ 16) ที่น่าสนใจสเปกตรัม GC-MS ของน้ำมันชีวภาพที่ได้รับภายใต้ 300 W, โหลด CAC 75% และ 8LPM มีจำนวนน้อยที่สุดของยอดเขา น้ำมันชีวภาพภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ถูกพบในสองผสานส่วนผสมทางเคมีบริสุทธิ์ของฟีนอลและไฮดราซีน 1,1-dimethyl ของ 58.09% และ 21.20% พื้นที่ GC-MS ตามลำดับ ในขั้นตอนนี้จะชี้ให้เห็นเหตุที่สม่ำเสมอสมบูรณ์ของกระบวนการให้ความร้อนไมโครเวฟที่เกี่ยวข้องกับชีวมวลและโช้คคาร์บอนเป็นสิ่งจำเป็นในการปรับปรุงการเลือกน้ำมันชีวภาพ พื้นที่ที่มีการสะสมของฟีนอลและไฮดราซีน 1,1-dimethyl ในน้ำมันชีวภาพที่แตกต่างกัน 39.40-79.30% พื้นที่ GC-MS ตามลำดับ แต่ส่วนใหญ่น้ำมันชีวภาพที่มีมากกว่า 50% พื้นที่ GC-MS แนะนำการใช้งานที่มีศักยภาพเป็นเชื้อเพลิงทางเลือก. 4 สรุปผลการศึกษานี้ช่วยตรวจสอบไมโครเวฟไพโรไลซิน้ำมันกะลาปาล์มที่มีการกระจายอย่างสม่ำเสมอมะพร้าวถ่านภายใต้สภาพการใช้งานต่างๆ ผลการศึกษาพบว่าการควบคุมอุณหภูมิบรรยากาศ N2 ของแข็งชีวมวลพลังงานไมโครเวฟอิทธิพลอัตราความร้อนชีวมวลและคาร์บอนเปิดใช้งานโหลดมะพร้าวยกอุณหภูมิไพโรไลซิสุดท้าย วิธีการชั้นที่จะประสบความสำเร็จชั้นสม่ำเสมอเกือบสมบูรณ์ของกระบวนการอุณหภูมิที่สูงโช้คไมโครเวฟโหลด น้ำมันไบโอก็พบว่าอุดมไปด้วยฟีนอลและไฮดราซีน 1,1-dimethyl การปรากฏตัวของโช้คคาร์บอนที่มีชีวมวลในระบบไพโรไลซิไมโครเวฟแสดงให้เห็นถึงความร้อนที่ดีขึ้นกระบวนการผลผลิตน้ำมันชีวภาพและการเลือกผลิตภัณฑ์ แต่มีความต้องการที่แข็งแกร่งในการสำรวจพื้นผิวธรรมดาและไม่ธรรมดามากขึ้นมีการปรับเปลี่ยนโช้คไมโครเวฟคาร์บอนเพื่อปรับปรุงการเลือกน้ำมันชีวภาพ นอกจากนี้ความร้อนกระบวนการเครื่องแบบของของแข็งชีวมวลที่มีขนาดกลางโช้คก็พบว่าสิ่งสำคัญในการปรับปรุงการแปลงชีวมวลและการเลือก นอกเหนือจากการดูดของแข็งชีวมวลควรจะมีอิทธิพลต่อการเจาะลึกไมโครเวฟซึ่งจะ จำกัด กลุ่มความร้อนและขั้นตอนการไต่ขึ้น ดังนั้นความหนาของเตียงที่ดีที่สุดของของแข็งที่แตกต่างกันความต้องการที่จะได้รับการประเมินในระหว่างขั้นตอนเบื้องต้นเนื่องจากการที่ไม่พร้อมใช้งานของข้อมูลที่เจาะที่เพียงพอของชีวมวลที่มีขนาดกลางโช้ค นอกจากนี้ hotpots ก่อตัวในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับความร้อนจากไมโครเวฟก๊อบปี้ทำให้เกิดจำนวนของปัญหาร้ายแรง อย่างไรก็ตามการกระจายชุดของก๊อบปี้ด้วยวัสดุไพโรไลซิสามารถลดกิจกรรมฮอตสปอตซึ่งสามารถปรับปรุงการแปลงชีวมวลและไบโอเคมีน้ำมันรายละเอียด ผลกระทบของการเพิ่มจำนวนของพื้นผิวคาร์บอนที่มีชีวมวลในการทำความร้อนกระบวนการเครื่องแบบผลผลิตผลิตภัณฑ์และองค์ประกอบของมันเป็นเรื่องของการวิจัยที่กำลังของเรา. กิตติกรรมประกาศผู้เขียนรู้สึกขอบคุณรับทราบการสนับสนุนของกระทรวงอุดมศึกษาและมาเลเซีย Universiti Teknologi มาเลเซียสำหรับรางวัลของ มหาวิทยาลัย UTM-ทุนวิจัย QJ130000.2524.01H03 และ QJ130000.2544.04H68
การแปล กรุณารอสักครู่..

ความแตกต่างในองค์ประกอบของน้ำมันเคมีชีวภาพสามารถเชื่อมโยงกับเครื่องไมโครเวฟ ไพโรไลซิส เงื่อนไข 35 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก คาร์บอน โหลด , ฟีนอล และปริมาณ 40.79 44.42 % GC – MS พื้นที่ 300 W ( ภาพที่ 6 , วิ่ง 1 และ 2 ) , ซึ่งช่วยลดการใช % GC 34.64 –– MS พื้นที่ที่ 600 W ( ภาพที่ 6 วิ่ง 3 และ 4 )การเปลี่ยนแปลงในเนื้อหาของฟีนอลที่สามารถเชื่อมโยงกับความแตกต่างในอัตราความร้อนต่ออุณหภูมิและค่าสุดท้าย พลังงานชีวมวลของแข็งเร็วขึ้น รักษาสภาพไพโรไลซิสและกำจัดอย่างรวดเร็ว สารระเหยจากชีวมวลและติดต่อที่ตามมามากกว่าพื้นผิวคาร์บอน ช่วยเพิ่มการสร้างฟีนอล อย่างไรก็ตามความแตกต่างในอุณหภูมิสุดท้ายของชีวมวลของแข็งที่พลังงานที่สูงขึ้นสำหรับระยะเวลาที่ยาวสามารถส่งผลในฟีนอลแตก ( mushtaq et al . , 2014c ) นี้ยังสามารถพบโดยการเพิ่มและการผล guaiacols ที่พลังงานสูง และจากผล guaiacols พบ 5.91 % และพื้นที่ 17.61 % GC - MS 300 W ซึ่งเพิ่มขึ้น 9.87 % และพื้นที่ 27.22 % GC - MS ที่ 600 W ตามลำดับแนวโน้มที่คล้ายกันสามารถสังเกตได้โดยการเปรียบเทียบองค์ประกอบของน้ำมันชีวภาพและสภาพความร้อนที่ 75 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก คาร์บอน โหลด 300 – 600 W . ที่ 1,1-dimethyl ไฮดราซีน 12.11 % GC –ของ– 21.20 พื้นที่ MS ลดลง 10.94 % GC 10.54 ––คุณใช้พื้นที่ 300 W และ 600 W )
มันชัดเจนจากการอภิปรายข้างต้นว่า แหล่งพลังงานไมโครเวฟต่ำสามารถบรรลุผลิตภัณฑ์เคมีที่ดีนอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าการใช้ 300 W และ 75 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักในการปรับปรุงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิการโหลดกระบวนการ ( รูปที่ 2 วิ่ง 15 และ 16 ) น่าสนใจ , GC และ MS spectra ของไบโอออยล์ได้รับภายใต้ 300 W , โหลด The 75% และ 8lpm มีจำนวนน้อยที่สุดของยอดเขา น้ำมันชีวภาพ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ถูกพบในสองบริสุทธิ์อุดมสารประกอบฟีนอลและ 11-dimethyl ไฮดราซีนของ 58.09 และร้อยละ 21.20 % GC - นางสาวพื้นที่ตามลำดับ ในขั้นตอนนี้จึงชี้ให้เห็นว่า ความสมบูรณ์ของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับไมโครเวฟชีวมวลและดูดซับคาร์บอนเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อปรับปรุงน้ำมันไบโอไฮโดรไลซ์ . รวมพื้นที่ของฟีนอลและ 1,1-dimethyl ไฮดราซีนในน้ำมันชีวภาพหลากหลาย 39.40 – 79.30 % GC - นางสาวพื้นที่ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม
การแปล กรุณารอสักครู่..
