Effect of final carbonization temperature on biochar quality
The effect of final carbonization temperature on the yield and the
heating value of the biochar is shown in Fig. 1. As shown from the
figure, CS biochar yield changes from 37.35% to 31.23% and BS biochar
yield changes from 33.25% to 27.58% as the final temperature
increases from 400 C to 550 C. However, CS and BS biochar yields
decrease by 2.17% and 2.4% from 550 C to 800 C, respectively. It
means that the yield variations of CS and BS biochars slow down
when the final carbonization temperature is higher than 550 C.
In a word, the yields of the biochars from the two biomass samples
decrease as the carbonization temperature increases. The decrease
in the biochar yields with the increasing carbonization temperature
may be mainly attributable to the slow degradation of the lignin because
the hemicellulose decomposition (220 C–315 C) and cellulose
decomposition (315 C–400 C) have been accomplished
before 400 C (Al-Wabel et al., 2013; Imam and Capareda, 2012).
Heating value is one of the important quality indexes of the
charcoal and the higher heating value means the better quality of
the biochar. It can be found from Fig. 1 that the net calorific values
of CS and BS chars increase at first, and then decrease. The peak value
of CS char and BS char appears at 550 C and 600 C, respectively.
In low carbonization temperature range, a large amount of
low heating value volatiles (such as CO2, CO and chemical-bound
water) is released and the fixed carbon yield of the residual biochar
increases. Hence, the calorific value of the biochar increases firstly.
With further increase of the carbonization temperature, the emission
of some high heating value volatile matters including H2, CH4
and tar occurs and the net calorific value of the biochar decreases
(Dufour et al., 2009; Imam and Capareda, 2012).
Fig 2 shows the variation of the volatile yield, fixed carbon yield
and ash yield of the biochar with the final carbonization temperature.
The figure indicates that the volatile yield of CS biochar
decreases from 30.23% to 13.76% and the fixed carbon yield
increases from 64.12% to 76.63% as the final temperature increases
from 400 C to 600 C. However, the volatile yield and the fixed
carbon yield of CS biochar changes only by 4.48% and 3.75% from
600 C to 800 C, respectively. The variations in the volatile yield
and fixed carbon yield of BS biochar are similar to those of CS biochar.
It means that the variations in the volatile yield and the fixed
carbon yield of CS and BS biochars slow down above 600 C, which
was 50 C higher than 550 C for the biochar yield. Carbonization
process includes two main reactions, depolymerization reaction
and polycondensation reaction (Kaala et al., 2012). The depolymerization
reaction is dominant in the preliminary carbonization stage
and the polycondensation reaction becomes more and more
dominant with increasing carbonization temperature. The changing
degree of the biochar yield decreases because the volatiles
would be converted into carbon black through polycondensation
reactions. However, the decomposing rate of volatiles and the formation
rate of fixed carbon may unchange or increase to some extent
when the polycondensation reactions become dominant.
Hence, the changing degree of the biochar yield decreases when
the final temperature above 550 C, yet that of volatile yield and
fixed carbon yield decreases above 600 C
ผลของอุณหภูมิต่อคุณภาพไบโอชาร์เซชันสุดท้ายผลของอุณหภูมิการขั้นสุดท้ายต่อผลผลิต และค่าความร้อนของไบโอชาร์จะแสดงในรูปที่ 1 ที่แสดงจากรูป , CS ไบโอชาร์ให้ผลการเปลี่ยนแปลงจากการเกินดุ 37.35 % และ BS ไบโอชาร์ผลผลิตเปลี่ยนแปลงจากร้อยละ 33.25 27.58 % ขณะที่อุณหภูมิสุดท้ายเพิ่มขึ้นจาก 400 C 550 C . อย่างไรก็ตาม , CS และ BS ไบโอชาร์ผลผลิตลดลง 2.17 % และ 2.4% จาก 550 C ถึง 800 องศาเซลเซียส ตามลำดับ มันหมายความว่า ผลผลิต การเปลี่ยนแปลงของ CS และ BS biochars ช้าลงเมื่ออุณหภูมิการขั้นสุดท้ายสูงกว่า 550 Cในคําว่า ผลผลิตของ biochars ชีวมวลจากสองตัวอย่างการลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ลดลงในอัตราการเพิ่มอุณหภูมิไบโอชาร์อาจจะส่วนใหญ่จากการย่อยสลายของลิกนิน เพราะช้าและเฮมิเซลลูโลสสลายตัว ( 220 C – 315 C ) และเซลลูโลสการเน่าสลายตัว ( 315 C – 400 C ) ได้ก่อน 400 C ( อัล wabel et al . , 2013 ; อิหม่าม และ capareda , 2012 )ค่าความร้อนเป็นหนึ่งในที่สำคัญดัชนีคุณภาพของและค่าความร้อนสูงกว่าถ่านคุณภาพดี หมายถึงส่วนไบโอชาร์ . มันสามารถพบได้จากรูปที่ 1 ที่ค่าความร้อนสุทธิของ CS และ BS ชาร์เพิ่มในตอนแรก แล้วลดลง มูลค่าสูงสุดของ CS char และ BS char ปรากฏอยู่ที่ 550 C และ 600 องศาเซลเซียส ตามลำดับในช่วงอุณหภูมิการต่ำ จํานวนมากสารระเหยค่าความร้อนต่ำ ( เช่น CO2 CO และเคมี จำกัดน้ำ ) จะถูกปล่อยออกและคาร์บอนคงที่ผลผลิตของไบโอชาร์ส่วนที่เหลือเพิ่มขึ้น ดังนั้น ค่าความร้อนของไบโอชาร์เพิ่มก่อนกับเพิ่มต่อไปของการปล่อยคาร์บอนที่อุณหภูมิเรื่องของความผันผวนสูงและค่าความร้อนรวมร่าง H2 ,และใช้เวลาเกิดขึ้นและค่าความร้อนสุทธิของไบโอชาร์ลดลง( ดู et al . , 2009 ; อิหม่าม และ capareda , 2012 )รูปที่ 2 แสดงการเปลี่ยนแปลงของผลผลิตเพิ่มขึ้น ผลผลิตคาร์บอนคงที่และเถ้าผลผลิตของไบโอชาร์กับอุณหภูมิการขั้นสุดท้ายตัวเลขบ่งชี้ว่าผลผลิตผันผวนของ CS ไบโอชาร์30.23 ลดลงจากร้อยละ 13.76 เปอร์เซ็นต์และปริมาณคาร์บอนคงที่เพิ่มขึ้นจาก 13 ล้าน 76.63 % ที่เพิ่มขึ้นอุณหภูมิสุดท้ายจาก 400 ถึง 600 ซี. ซี อย่างไรก็ตาม ผลตอบแทนผันผวนและถาวรคาร์บอนผลผลิตของ CS ไบโอชาร์เปลี่ยนแปลงเพียง 4.48 ร้อยละ 3.75 % จาก600 C ถึง 800 องศาเซลเซียส ตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงในระดับผลผลิตและ คาร์บอนคงที่ผลผลิตของ BS ไบโอชาร์จะคล้ายกับบรรดาของ CS ไบโอชาร์ .มันหมายถึงการเปลี่ยนแปลงในผลผลิตที่ระเหยง่ายและถาวรคาร์บอนผลผลิตของ CS และ BS biochars ชะลอตัวลงเหนือ 600 C ซึ่งคือ 50 องศาเซลเซียสสูงกว่า 550 C สำหรับไบโอชาร์ ผลผลิต คาร์บอนไนเซชั่นกระบวนการหลักประกอบด้วยสองปฏิกิริยา ปฏิกิริยาการแตกตัวและปฏิกิริยา polycondensation ( คา ลา et al . , 2012 ) depolymerizationปฏิกิริยาคือเด่นในเวทีการเบื้องต้นและ polycondensation ปฏิกิริยามากขึ้นมากขึ้นเด่นด้วยการเพิ่มอุณหภูมิ . ที่เปลี่ยนแปลงไประดับลดไบโอชาร์ผลผลิตเพราะสารระเหยจะถูกแปลงเป็นเขม่าดำที่ผ่าน polycondensationปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม สารระเหยและการก่อตัวของอัตราอัตราคาร์บอนคงที่อาจ unchange หรือเพิ่มขอบเขตบางอย่างเมื่อ polycondensation ปฏิกิริยาเป็นเด่นดังนั้น การเปลี่ยนระดับของไบโอชาร์ผลผลิตลดลงเมื่อสุดท้ายที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียสขึ้นไป แต่ของผลผลิตและระเหยคาร์บอนคงที่ผลผลิตลดลงเหนือ 600 องศาเซลเซียส
การแปล กรุณารอสักครู่..
