The accurate measurement of online

The accurate measurement of online reaction temperature in microwave devices has been reviewed by (Kappe, 2013). Infrared optical pyrometers can be used to measure the pyrolysis process temperature. However, these devices can only reflect the temperature of outer surface of pyrolysis sample. Optical fiber-optic probes provide fast and accurate temperature measurement, but over much limited temperature range (Luque et al., 2012). The use of metallic thermocouple in microwave cavity is not usually preferred since it can cause electric discharge from metal surface. However, Menéndez et al. (1999) and Liu et al. (2004) suggested that the use of thermocouple in microwave cavity environment can measure accurate temperature provided that it is thin with grounded metal sheath and held exactly at 90° to the electric field component of microwave. In this study, the pyrolysis process temperature was measured by 0.001 m diameter thin probe high temperature K-type thermocouple probes (MgO filled Inconel 600 sheath with grounded junction). The thermocouples were carefully inserted into the upper and middle biomass solid layers to measure the process temperature labeled as TUBL and TMBL, respectively. The thermocouples were connected to Picolog data acquisition system and linked to personal computer for real time monitoring of process temperature. In addition, thermocouples and microwave oven were grounded to avoid inconsistency in temperature reading and arcing during experiment. The microwave irradiation time of 40 min was used. The circulating water temperature was maintained at 2–6oC. The pyrolysis bio-oil yield was determined using Eq. (1).

equation(1)
View the MathML source
Turn MathJax on

The Central Composite Design (CCD) was used to model the experimental data. Three factors were selected; CAC loading, microwave power and N2 flow rate to demonstrate the effects on bio-oil yield. The second order polynomial model for bio-oil yield was developed, tested and validated. The necessary runs to fit quadratic polynomial model was generated by response surface map. The number of experimental runs, N with k number of factors and M number of center points was calculated using Eq. (2).

equation(2)
N=2k+2k+M
Turn MathJax on

The axial point α is based on the Eq. (3), which represents the distance from center point to axial point.

equation(3)
α=(2k)1/4
Turn MathJax on

The effects of CAC loading (wt%), microwave power (W) and N2 gas flow rate (LPM) were investigated at five levels i.e. star low, low, medium, high and star high, coded as –α,–1, 0, +1, +α, respectively. For k = 3, 2k = 23 = 8 and M = 6 (6 center point tests) at five levels require 20 experiments with α = 1.6818. The Design of Experiment (DoE) required to perform necessary runs are shown in Table 1 with coded formats at various levels and response. Block 1 consists of 2k factorial design points plus center points replicating nF, whereas block 2 contains 2k axial points plus center points replicating nA. The second order polynomial model was used to describe the effects of independent variables. The predicted model to generate the response (Yi) is based on Eq. (4).

equation(4)
View the MathML source
Turn MathJax on

where Yi, xi, b0, bi, bii, and bij are predicted response, independent variables, intercept coefficients, and coefficients of linear, quadratic and interaction effects, respectively. This experimental design used 9 coefficients to predict response surfaces given in Eq. (5).
equation(5)
View the MathML source
Turn MathJax on

where x1, x2, x3 are linear effects, x12, x22, x33 are quadratic effects, x1x2, x1x3, x2x3 are interaction effects, b0, b1, b2, b3 coefficients of offset term and b12, b13, b23 are the interaction coefficients.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วัดอุณหภูมิปฏิกิริยาออนไลน์ในอุปกรณ์ไมโครเวฟต้องมีการตรวจทาน ด้วย (Kappe, 2013) Pyrometers แสงอินฟราเรดสามารถใช้วัดอุณหภูมิกระบวนการไพโรไลซิ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้สามารถเพียงแสดงอุณหภูมิของพื้นผิวภายนอกของตัวอย่างชีวภาพ คลิปปากตะเข้ด้วยแสงไฟเบอร์ให้วัดอุณหภูมิที่ถูกต้อง และรวดเร็ว แต่กว่ามากจำกัดอุณหภูมิ (Luque et al., 2012) ใช้ thermocouple โลหะในไมโครเวฟช่องไม่ต้องปกติเนื่องจากอาจทำให้ปล่อยไฟฟ้าจากพื้นผิวโลหะ อย่างไรก็ตาม Menéndez et al. (1999) และหลิว et al. (2004) แนะนำว่า ใช้ของ thermocouple ในโพรงไมโครเวฟสามารถวัดอุณหภูมิที่ถูกต้องว่ามันเป็นบางที่ มีโลหะ sheath ป่นเล็กน้อย และบริเวณตรง 90 องศากับส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าของไมโครเวฟ ในการศึกษานี้ มีวัดอุณหภูมิกระบวนการไพโรไลซิ โดย 0.001 m เส้นผ่าศูนย์กลางบางโพรบชนิด K อุณหภูมิ thermocouple คลิปปากตะเข้ (MgO เติม Inconel 600 sheath มีจังค์ชันป่นเล็กน้อย) เทอร์โมคัปเปิลมีรอบคอบแทรกเป็นชั้นแข็งชีวมวลบน และกลางเพื่อวัดอุณหภูมิของกระบวนการที่ชื่อ TUBL และ TMBL ตามลำดับ เทอร์โมคัปเปิลได้เชื่อมต่อกับระบบการซื้อข้อมูล Picolog และเชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสำหรับการตรวจสอบเวลาจริงของกระบวนการอุณหภูมิ นอกจากนี้ เทอร์โมคัปเปิลและเตาอบไมโครเวฟได้ต่อสายดินเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สอดคล้องในอุณหภูมิอ่าน และคของในระหว่างการทดลอง ใช้ไมโครเวฟวิธีการฉายรังสีเวลา 40 นาที หมุนเวียนน้ำอุณหภูมิเก็บรักษาที่ 2 – 6oC ผลผลิตน้ำมันชีวภาพชีวภาพถูกกำหนดใช้ Eq. (1)equation(1)ดูต้น MathMLเปิด MathJaxเซ็นทรัลคอมโพสิตออก (CCD) ที่ใช้รูปแบบข้อมูลทดลอง ปัจจัยที่สามเลือก CAC โหลด พลังงานไมโครเวฟและ N2 ไหลอัตราการแสดงผลบนผลผลิตน้ำมันชีวภาพ รุ่นพหุนามลำดับที่สองสำหรับผลผลิตน้ำมันชีวภาพพัฒนา ทดสอบ และตรวจสอบ ความจำเป็นทำงานให้พอดีกับแบบจำลองพหุนามกำลังสองถูกสร้างขึ้น โดยตอบสนองพื้นผิวแผนที่ มีคำนวณจำนวนทดลองรัน N มีจำนวนปัจจัย k และ M จำนวนจุดศูนย์ใช้ Eq. (2)equation(2)N = 2 k + 2 k + Mเปิด MathJaxด้วยกองทัพจุดแกนยึดตาม Eq. (3), ซึ่งแสดงระยะห่างจากจุดศูนย์กลางจุดแกนequation(3)ด้วยกองทัพ =(2k) 1/4เปิด MathJaxผลกระทบของ CAC โหลด (wt %), ไมโครเวฟกำลังไฟฟ้า (วัตต์) และอัตราการไหลก๊าซ N2 (LPM) ได้ตรวจสอบระดับห้าดาวเช่นต่ำ ต่ำ ปานกลาง สูง และดาวสูง มีกำหนดเป็นด้วยกองทัพ, – 1, 0, + 1 + ด้วยกอง ทัพ ตามลำดับ สำหรับ k = 3, k 2 = 23 = 8 และ M = 6 (6 ศูนย์จุดทดสอบ) ที่ห้าระดับต้องทดลอง 20 พร้อมด้วยกองทัพ = 1.6818 การออกแบบของการทดลอง (ป้องกัน) ต้องการทำงานจำเป็นจะแสดงในตารางที่ 1 รูปแบบรหัสที่ระดับต่าง ๆ และการตอบสนอง บล็อก 1 ประกอบด้วย 2 k ออกแบบแฟกจุดบวกศูนย์จำลอง nF ในขณะที่บล็อก 2 ประกอบด้วย 2k แกนจุดจุดบวกศูนย์จุดเรี่ยมทำซ้ำ แบบจำลองพหุนามลำดับสองถูกใช้เพื่ออธิบายผลกระทบของตัวแปรอิสระ แบบจำลองการสร้างการตอบสนอง (Yi) คาดการณ์จะขึ้นอยู่กับ Eq. (4)equation(4)ดูต้น MathMLเปิด MathJaxซึ่ง Yi ซีอาน b0, bi, bii และ bij เป็นตอบรับคาดการณ์ ตัวแปรอิสระ สัมประสิทธิ์จุดตัดแกน และสัมประสิทธิ์เชิงเส้น กำลังสองและการโต้ตอบลักษณะพิเศษ ตามลำดับ ออกแบบการทดลองนี้ใช้ 9 สัมประสิทธิ์การทำนายพื้นผิวตอบสนองใน Eq. (5)equation(5)ดูต้น MathMLเปิด MathJaxที่ x 1, x 2, x 3 เส้นผลคือ x 12, x 22, x 33 กำลังสองผล x 1 x 2, x x 3 1, x 2 x 3 มีลักษณะโต้ตอบ b0, b1, b2, b3 สัมประสิทธิ์ b23 ระยะและ b12, b13 ตรงข้ามเป็นสัมประสิทธิ์โต้ตอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วัดที่ถูกต้องของอุณหภูมิออนไลน์ในอุปกรณ์ไมโครเวฟได้รับการตรวจสอบโดย (Kappe 2013) pyrometers แสงอินฟาเรดสามารถใช้ในการวัดอุณหภูมิกระบวนการไพโรไลซิ แต่อุปกรณ์เหล่านี้สามารถสะท้อนให้เห็นถึงอุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอกของกลุ่มตัวอย่างไพโรไลซิ ยานสำรวจใยแก้วนำแสง Optical ให้การวัดอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็วและถูกต้อง แต่ในช่วงอุณหภูมิที่ จำกัด มาก (Luque et al., 2012) ใช้ทนโลหะในโพรงไมโครเวฟไม่ได้ต้องการจะเพราะมันสามารถก่อให้เกิดการปล่อยไฟฟ้าจากพื้นผิวโลหะ อย่างไรก็ตามMenéndez et al, (1999) และหลิว et al, (2004) ชี้ให้เห็นว่าการใช้อุณหภูมิในสภาพแวดล้อมโพรงไมโครเวฟสามารถวัดอุณหภูมิที่ถูกต้องให้ว่ามันเป็นบางที่มีปลอกโลหะมีเหตุผลและถือตรงที่ 90 °ถึงองค์ประกอบของสนามไฟฟ้าไมโครเวฟ ในการศึกษานี้กระบวนการไพโรไลซิอุณหภูมิโดยวัดจากเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.001 เมตรบางวัดอุณหภูมิสูง K-ประเภทฟิวส์ thermocouple (MgO เต็มไป Inconel 600 ฝักที่มีจุดเชื่อมต่อลงดิน) เทอร์โมถูกแทรกเข้าไปอย่างระมัดระวังชีวมวลบนและชั้นกลางที่มั่นคงในการวัดอุณหภูมิกระบวนการระบุว่าเป็น TUBL และ TMBL ตามลำดับ เทอร์โมได้รับการเชื่อมต่อกับระบบการเก็บข้อมูล Picolog และเชื่อมโยงไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสำหรับการตรวจสอบเวลาจริงของอุณหภูมิกระบวนการ นอกจากนี้เทอร์โมและเตาอบไมโครเวฟที่ถูกดินเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สอดคล้องกันในการอ่านอุณหภูมิและลอยในระหว่างการทดลอง เวลาการฉายรังสีไมโครเวฟ 40 นาทีถูกนำมาใช้ อุณหภูมิของน้ำที่ไหลเวียนได้รับการเก็บรักษาไว้ที่ 2-6oC ผลผลิตน้ำมันไบโอไพโรไลซิถูกกำหนดโดยใช้สมการ (1). สมการ (1) ดูแหล่งที่มา MathML เปิด MathJax ในการออกแบบเซ็นทรัลคอมโพสิต (CCD) ถูกนำมาใช้ในการจำลองการทดลอง ปัจจัยที่สามได้รับการคัดเลือก; โหลด CAC พลังงานไมโครเวฟและ N2 อัตราการไหลที่จะแสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่มีต่อผลผลิตน้ำมันชีวภาพ ลำดับที่สองรูปแบบพหุนามสำหรับผลผลิตน้ำมันชีวภาพที่ได้รับการพัฒนาทดสอบและตรวจสอบ วิ่งที่จำเป็นเพื่อให้พอดีกับรูปแบบพหุนามกำลังสองถูกสร้างขึ้นโดยแผนที่พื้นผิวตอบสนอง จำนวนของการทำงานทดลอง N กับจำนวน k ปัจจัย M และจำนวนของจุดศูนย์ที่คำนวณโดยใช้สมการ (2). สมการ (2) ไม่มี = 2k + 2k + M เปิด MathJax ในจุดแกนαจะขึ้นอยู่กับสมการ (3) ซึ่งหมายถึงระยะทางจากจุดตรงกลางเพื่อจุดแนวแกน. สมการ (3) α = (2k) 1/4 เปิด MathJax ในผลกระทบของการโหลด CAC (น้ำหนัก%) พลังงานไมโครเวฟ (W) และอัตราการไหลของก๊าซ N2 (LPM) ได้รับการตรวจสอบในระดับห้าดาวเช่นต่ำต่ำกลางสูงและดาวสูงรหัสตาม-α, -1, 0, 1, + αตามลำดับ สำหรับ k = 3 2k = 23 = 8 และ M = 6 (6 ทดสอบจุดศูนย์) ที่จำเป็นต้องมีห้าระดับ 20 การทดลองกับα = 1.6818 การออกแบบการทดลอง (DoE) ที่จำเป็นในการดำเนินการทำงานที่จำเป็นจะแสดงในตารางที่ 1 ที่มีรูปแบบการเข้ารหัสในระดับต่าง ๆ และการตอบสนอง บล็อก 1 ประกอบด้วย 2k จุดการออกแบบปัจจัยบวกศูนย์จุดจำลอง nF ในขณะที่ป้องกันมี 2 จุดแกน 2k บวกจุดศูนย์จำลอง nA ลำดับที่สองรูปแบบพหุนามถูกใช้ในการอธิบายผลกระทบของตัวแปรอิสระ รูปแบบคาดว่าจะสร้างการตอบสนอง (Yi) จะขึ้นอยู่กับสมการ (4). สมการ (4) ดูแหล่งที่มา MathML เปิด MathJax ในที่ยี่ซีอาน b0, สอง, BII และใกล้ที่คาดว่าการตอบสนองตัวแปรอิสระค่าสัมประสิทธิ์การสกัดกั้นและค่าสัมประสิทธิ์ของเส้นสมผลกระทบและการมีปฏิสัมพันธ์ตามลำดับ การออกแบบการทดลองนี้ใช้ 9 สัมประสิทธิ์ในการทำนายพื้นผิวตอบสนองได้รับในสมการ (5). สมการ (5) ดูแหล่งที่มา MathML เปิด MathJax ในที่ x1, x2, x3 มีผลกระทบเชิงเส้น x12, x22, x33 จะถูกผลกระทบกำลังสอง x1x2, x1x3, x2x3 ผลปฏิสัมพันธ์ b0, B1, B2, B3 ค่าสัมประสิทธิ์ของเทอมชดเชยและ B12, B13, B23 มีค่าสัมประสิทธิ์การทำงานร่วมกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การวัดที่ถูกต้องของออนไลน์ อุณหภูมิในอุปกรณ์ไมโครเวฟได้รับการทบทวนโดย ( kappe 2013 ) ไพโรมิเตอร์แสงอินฟราเรดที่สามารถใช้เพื่อวัดกระบวนการไพโรไลซิสที่อุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้สามารถแสดงอุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอกของไพโรไลซิสของตัวอย่าง แสงเปลี่ยนฟิวส์ให้รวดเร็วและถูกต้องในการวัดอุณหภูมิแต่กว่ามาก ( ช่วงอุณหภูมิ ( ลูเค et al . , 2012 ) การใช้เทอร์โมคัปเปิลโลหะในไมโครเวฟโพรงมักไม่ชอบเพราะมันสามารถทำให้เกิดไฟฟ้าออกจากพื้นผิวโลหะ แต่ผู้ชาย . . . ndez et al . ( 1999 ) และ Liu et al .( 2004 ) แสดงให้เห็นว่า การใช้เทอร์โมคัปเปิลในสภาพแวดล้อมในไมโครเวฟสามารถวัดค่าอุณหภูมิที่ถูกต้องให้มันผอมกับปลอกโลหะและถือว่าสายดินที่ 90 องศากับสนามไฟฟ้าส่วนประกอบของไมโครเวฟ ในการศึกษานี้ กระบวนการไพโรไลซิสอุณหภูมิวัดจาก 0001 เมตรบางตัวสูงประเภทอุณหภูมิ thermocouple วัด ( MgO เต็ม Inconel 600 ฝักสายดิน Junction ) และเป็นอย่างที่แทรกลงในด้านบนและชีวมวลกลางแข็งชั้นวัดอุณหภูมิและติดป้ายว่าเป็น tubl tmbl ตามลำดับการ picolog และเชื่อมต่อกับระบบบันทึกข้อมูลและเชื่อมโยงไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสำหรับการตรวจสอบเวลาจริงของอุณหภูมิของกระบวนการ นอกจากนี้ เทอร์โมคัปเปิลไมโครเวฟถูกกักบริเวณเพื่อหลีกเลี่ยงความไม่สอดคล้องกันในการอ่านอุณหภูมิและ arcing ในระหว่างการทดลอง ไมโครเวฟรังสีเป็นเวลา 40 นาที ใช้ การไหลเวียนของน้ำไว้ที่ 2 – 6oc .ผลิตไบโอออยล์ผลผลิตถูกกำหนดใช้อีคิว ( 1 ) สมการ ( 1 )


ดู MathML แหล่ง


เปิด mathjax ในการออกแบบคอมโพสิตกลาง ( CCD ) ใช้รูปแบบการทดลอง สามปัจจัยที่ถูกเลือก ; การโหลด , ไมโครเวฟพลังงานและอัตราการไหลของแก๊สไนโตรเจนเพื่อแสดงผลในน้ำมันชีวภาพ ผลผลิต ใบที่สองพหุนามแบบไบโอออยล์ผลผลิตได้รับการพัฒนา , การทดสอบและการตรวจสอบทํางานที่จำเป็นเพื่อให้พอดีกับพหุนามกำลังสองแบบจำลองที่ถูกสร้างขึ้นโดยแผนที่พื้นผิวตอบสนอง เลขวิ่งทดลอง กับ เค จำนวนของปัจจัยและจำนวนของจุดศูนย์คือคำนวณโดยใช้อีคิว ( 2 ) .

สมการ ( 2 )
n = 2 k 2k M


เปิด mathjax บนแนวแกนจุดαขึ้นอยู่กับอีคิว ( 3 ) ซึ่งหมายถึงระยะทางจากจุดศูนย์กลางแกนจุด


αสมการ ( 3 ) = ( 2K )
1 / 4เปิด mathjax บน

ผลของการโหลด ( โดยน้ำหนัก ) , ไมโครเวฟพลังงาน ( W ) และอัตราการไหลของก๊าซ N2 ( ของเหลว ) ได้ 5 ระดับ คือ ระดับต่ำ ต่ำ , กลาง , สูงและดาวสูง รหัสเป็น–α– 1 , 0 , 1 , αตามลำดับ ค่า K = 3 , 2 = 23 = 8 และ M = 6 ( แบบ 6 จุดศูนย์ ) ที่ระดับห้าต้อง 20 การทดลองกับα = 1.6818 .การออกแบบการทดลอง ( DOE ) ต้องทำการวิ่งที่จำเป็นจะแสดงในตารางที่ 1 รหัสรูปแบบในระดับต่างๆและการตอบสนอง บล็อก 1 ประกอบด้วย 2 การทดลองการออกแบบจุด บวกศูนย์คะแนนคำตอบ NF , ในขณะที่ บล็อก 2 จุด ประกอบด้วย 2 แกนบวกศูนย์จุดที่ประสบความสำเร็จ นา ใบที่สองพหุนามแบบจำลองที่ใช้อธิบายผลของตัวแปรอิสระทำนายรูปแบบเพื่อสร้างการตอบสนอง ( อี ) จะขึ้นอยู่กับอีคิว ( 4 ) สมการ ( 4 ) .



เปิดแหล่งที่มาดู MathML mathjax บน

ที่ อี ซี B0 , เรน , bii และใกล้กับ จะทำนายการตอบสนองตัวแปรอิสระมีค่าสัมประสิทธิ์ของเส้นตัด และ ผล กำลังสองและปฏิสัมพันธ์ , ตามลำดับ การออกแบบการทดลองนี้ใช้ทำนายการตอบสนองพื้นผิว 9 ) ระบุในอีคิว ( 5 )สมการ ( 5 )

ดู MathML แหล่ง
เปิด mathjax บน

ที่ x1 , x2 , x3 เป็นเส้นตรงผล x12 x22 x33 ผล , , , x1x2 x1x3 x2x3 กำลังสอง , , ผล , การปฏิสัมพันธ์ B0 , B1 , B2 , B3 ค่าชดเชยระยะและบีสิบสอง b13 บี 23 , มีปฏิสัมพันธ์ ค่าสัมประสิทธิ์