Due to the current challenging goal of CO2 emission reduction from 2020 onward [1], the practical solutions of employing bio-renewable resources have drawn many attentions recently [2]. Among current technologies of utilization of bio-renewable resources, production of biochar is found to have huge mitigation effect on climate change, the relevant researches for preparation of biochar and its applications into the environmental areas have been growing steadily [3]. The properties and functions of biochars are highly depending on the feedstock materials and preparation conditions. In terms of preparation conditions, the conventional approaches such as slow pyrolysis [4], hydrothermal carbonization [5], have drawn many attentions due to advantages of relatively higher solid yields, easiness of processing wide range of feedstock etc. However, these processes are generally conducted at fixed bed reactors or batch reactors, and the obvious drawbacks of relatively longer processing time (usually a few hours or a few days), relatively poor mass and heat transfer limit their large scale utilization of feedstock. The fluidized-bed reactor is thought to yield a uniform product due to its efficient heat and mass transfer that minimizes temperature variation and ensures good mixing. These advantages are so compelling that the application of a fluidized bed to biomass fast carbonization can be very attractive for producing biochar. The reports concerning with preparation of biochars by fast carbonization using fluidized bed, to our best knowledge, are still very limited. This is one of our motivations for this work.
With growing demand of paper pulp worldwide, production of paper pulp from agricultural wastes and by-products are regarded as one of the most profitable approaches for high-value conversion of biomass, and the pulping of non-wood biomass is a technical alternative to mitigate the crisis for the shortage of domestic wood and forestry products in Australia [6]. However, the major technical hurdle of non-wood pulping is its severe environmental pollution of the BL (Black liquor) due to poor performance of its alkali recovery and separation of biomass from the BL [7]. In our recent work, biomass was separated by flue gas CO2 precipitation together with continuous hydrothermal process on a very cost-effective and energy-efficient manner, which shows a promising separation approach comparing with the conventional approaches such as multi-stage evaporation and subsequent alkali recovery [8]. In this work, the biochar being prepared from BL using fluidized bed fast carbonization, to the best of our knowledge, has been rarely published before.
Hydrogen sulfide is one of the most common compounds that can be found in the petrochemical processing plants, feedstock of syngas [9], wastewater treatment plants [10]. The efficient removal of H2S has been a strategic issue in relation to many industrial processes such as gas to liquid (GTL) process [11]. Taking the FTS (Fischer–Tropsch Synthesis) for example, the presences of hydrogen sulfide in the syngas in a few ppm, the deactivation of catalyst, especially for Cobalt based catalyst, will occur in a few days, sometimes even in a few hours. Among various sulfur removal techniques, the physisorption using carbon based adsorbents at ambient temperature and pressure is found to be very economical and cost-effective for medium and small-scale sulfur removal units such as for compact catalytic process and residential fuel cell system [12]. Although there are many reports concerning with the application of biochars to the environmental researches such as water pollutant removal, soil slow-release fertilizer [13], reports of using biochar for sulfur removal are very limited. This is another objective of this work.
In this work, the fluidized bed is employed to intensify the carbonization step. The effects of carbonization duration and temperature in fluidized bed upon physiochemical characteristic properties (in terms of specific surface area and acidity) of biochar, dynamic adsorption performance of biochar by varying the operational parameters (such as initial H2S concentration, relative humidity in feed gas), and kinetic modeling of resultant biochar for H2S removal in the adsorption column were closely investigated.
เนื่องจากเป้าหมายท้าทายปัจจุบันการลดการปล่อย CO2 จาก 2020 เป็นต้นไป [1], โซลูชันที่นำเอาทรัพยากรชีวภาพทดแทนมีออกแน่นมากเมื่อเร็ว ๆ นี้ [2] ในปัจจุบันเทคโนโลยีในการใช้ประโยชน์ทรัพยากรชีวภาพทดแทน การผลิตของเกษตรกรพบว่ามีผลลดขนาดใหญ่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ งานวิจัยที่เกี่ยวข้องสำหรับเตรียมความพร้อมของเกษตรกรและนำไปใช้ในพื้นที่สิ่งแวดล้อมมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง [3] คุณสมบัติและฟังก์ชันของ biochars สูงขึ้นวัตถุดิบวัสดุและเงื่อนไขการเตรียม ในแง่ของเงื่อนไขการเตรียม แบบดั้งเดิมวิธีการดังกล่าวเป็นช้าไพโรไลซิ [4], ถ่าน hydrothermal [5], มีออกแน่นมากเนื่องจากข้อดีของอัตราผลตอบแทนสูงค่อนข้างแข็ง ความสะดวกสบายของการประมวลผลวัตถุดิบและอื่น ๆ มากมาย อย่างไรก็ตาม กระบวนการเหล่านี้จะดำเนินการโดยทั่วไปที่เตียงคงเตาปฏิกรณ์ หรือเตาปฏิกรณ์ชุด และข้อเสียที่เห็นได้ชัดเวลาการประมวลผลค่อนข้างยาว (จะกี่ชั่วโมงหรือกี่วัน) การถ่ายโอนมวลและความร้อนค่อนข้างยากจนจำกัดการใช้ประโยชน์ของพวกเขาขนาดใหญ่วัตถุดิบ เครื่องปฏิกรณ์เบดไฮโดรเป็นความคิดที่ให้ผลผลิตภัณฑ์สม่ำเสมอเนื่องจากความร้อนและถ่ายโอนมวลที่ลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และใจดีการผสม ข้อดีเหล่านี้คือความน่าสนใจมากว่า แอพลิเคชันของเตียงไฮโดรถ่านชีวมวลอย่างรวดเร็วได้อย่างน่าสนใจมากสำหรับการผลิตเกษตรกร รายงานที่เกี่ยวข้องกับการเตรียมการของ biochars โดยเร็วถ่านใช้เตียงไฮโดร เพื่อความรู้ของเราที่ดีที่สุด ยังมีจำกัดมาก นี้เป็นแรงจูงใจของเรานี้ทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งเติบโตตามความต้องการของกระดาษเยื่อกระดาษทั่วโลก การผลิตเยื่อกระดาษจากขยะทางการเกษตร และผลิตภัณฑ์พลอยได้ถือเป็นหนึ่งในวิธีการกำไรมากที่สุดสำหรับการแปลงมูลค่าสูงของชีวมวล และ pulping-ไม้ชีวมวลเป็นทางด้านเทคนิคเพื่อบรรเทาวิกฤตการขาดแคลนของผลิตภัณฑ์ไม้และป่าไม้ในประเทศออสเตรเลีย [6] อย่างไรก็ตาม รั้วกระโดดข้ามทางเทคนิคหลักของ pulping-ไม้เป็นมลพิษสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงของ BL (น้ำมันยางดำ) เนื่องจากประสิทธิภาพของการกู้คืนของด่างและแยกของชีวมวลจาก BL [7] ในการทำงานของเราล่า ชีวมวลถูกคั่น ด้วยปล่องก๊าซ CO2 ฝนร่วมกับกระบวนการต่อเนื่อง hydrothermal บนอย่างคุ้มค่า และมี ประสิทธิภาพพลังงานลักษณะ ซึ่งแสดงวิธีการแยกสัญญาเปรียบเทียบกับวิธีการแบบเดิมเช่นการระเหยหลายขั้นตอนและการกู้คืนด่างตามมา [8] ในงานนี้ เกษตรกรที่เตรียมจาก BL ใช้ถ่านเร็วไฮโดร ดีที่สุดของความรู้ของเรา มีไม่ค่อยเผยแพร่ก่อนการไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นสารที่พบมากที่สุดที่สามารถพบได้ในพืชแปรรูปปิโตรเคมี วัตถุดิบของ syngas [9], โรงบำบัดน้ำเสีย [10] อย่างใดอย่างหนึ่ง การมีประสิทธิภาพกำจัด H2S มีประเด็นยุทธศาสตร์เกี่ยวข้องกับกระบวนการอุตสาหกรรมเช่นก๊าซกับของเหลว (GTL) กระบวนการ [11] การ FTS (Fischer – Tropsch สังเคราะห์) ตัวอย่างเช่น เป็นของไฮโดรเจนซัลไฟด์ใน syngas ในกี่ ppm ปิดการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์คะแนน จะเกิดขึ้นในไม่กี่วัน บางครั้งแม้ในกี่ชั่วโมง ในเทคนิคต่าง ๆ การกำจัดกำมะถัน physisorption โดยใช้คาร์บอนจาก adsorbents ที่อุณหภูมิ และความดันที่พบเป็นมากประหยัด และคุ้มค่าสำหรับสื่อ และหน่วยกำจัดกำมะถันขนาดเล็กเช่นสำหรับกระชับกระบวนการเร่งปฏิกิริยาและระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่อยู่อาศัย [12] แม้ว่าจะมีรายงานหลายฉบับ เกี่ยวข้องกับโปรแกรมประยุกต์ biochars การวิจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นกำจัดมลพิษน้ำ ปุ๋ยปล่อยช้าดิน [13], รายงานการใช้เกษตรกรสำหรับการกำจัดกำมะถันได้จำกัดมาก นี้เป็นอีกวัตถุประสงค์ของงานนี้ในงานนี้ เตียงไฮโดรเป็นลูกจ้างในการกระชับขั้นตอนถ่าน ผลของระยะเวลาที่ถ่านและอุณหภูมิในไฮโดรเตียงเมื่อคุณสมบัติ physiochemical ลักษณะ (ในแง่ของพื้นที่เฉพาะและชิม) ของเกษตรกร ประสิทธิภาพการดูดซับแบบไดนามิกของเกษตรกรด้วยการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์การดำเนินงาน (เช่นเริ่มต้น H2S ความเข้มข้น ความชื้นสัมพัทธ์ในฟีดก๊าซ), และโมเดลเคลื่อนไหวของเกษตรกรผลลัพธ์สำหรับกำจัด H2S ในคอลัมน์ดูดซับได้อย่างใกล้ชิดตรวจสอบอยู่
การแปล กรุณารอสักครู่..

เนื่องจากปัจจุบันการลดการปล่อยก๊าซ CO2 จากเป้าหมายที่ท้าทาย 2020 เป็นต้นไป [ 1 ] , การแก้ปัญหาในทางปฏิบัติของการใช้ทรัพยากรชีวภาพทดแทนวาดความสนใจมากมายเมื่อเร็วๆนี้ [ 2 ] ของเทคโนโลยีปัจจุบันของการใช้ Bio ทรัพยากรทดแทนการผลิตไบโอชาร์จะพบว่ามีผลลดขนาดใหญ่ในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ , งานวิจัยที่เกี่ยวข้องเพื่อเตรียมไบโอชาร์และการประยุกต์ในด้านสิ่งแวดล้อม มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง [ 3 ] คุณสมบัติและหน้าที่ของ biochars เป็นอย่างมากขึ้นอยู่กับวัตถุดิบ วัสดุ และเงื่อนไข การเตรียมความพร้อม ในแง่ของเงื่อนไขการเตรียมแนวทางปกติเช่นช้าด้วยการไพโรไลซิส [ 4 ] , [ 5 ] ได้วาดหลายความสนใจเนื่องจากข้อได้เปรียบของค่อนข้างสูงแข็งผลผลิต , ความสะดวกสบายของการประมวลผลหลากหลายวัตถุดิบ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม กระบวนการเหล่านี้โดยทั่วไปที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบด หรือเป็นชุด และข้อด้อยที่เห็นได้ชัดของ เวลาในการประมวลผลที่ค่อนข้างนาน ( ปกติไม่กี่ชั่วโมง หรือกี่วัน ) ที่ค่อนข้างยากจนการถ่ายเทมวลและความร้อนจํากัดการใช้ขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์ของตน เครื่องปฏิกรณ์แบบฟลูอิไดซ์เบดที่เป็นความคิดที่จะผลิตผลิตภัณฑ์ชุดเนื่องจากประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและมวลที่ช่วยลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและมั่นใจดีผสม ข้อดีเหล่านี้จึงน่าสนใจว่า การใช้ระบบฟลูอิดไดซ์เบดเพื่อถ่านชีวมวลได้อย่างรวดเร็วสามารถที่น่าสนใจมากสำหรับการผลิตไบโอชาร์ . รายงานเกี่ยวกับการเตรียมการ biochars โดยเร็วโดยใช้ฟลูอิดไดซ์เบดเพื่อความรู้ที่ดีที่สุดของเรายัง จำกัด มาก นี้เป็นหนึ่งในแรงจูงใจของเราสำหรับงานนี้กับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของเยื่อกระดาษทั่วโลก การผลิตเยื่อกระดาษจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรและผลพลอยได้จะถือเป็นหนึ่งในวิธีการทำกำไรมากที่สุดสำหรับข้อมูลการแปลงชีวมวลมวลชีวภาพของไม้และเยื่อกระดาษที่ไม่ใช่เป็นทางเลือกด้านเทคนิคเพื่อบรรเทาวิกฤตขาดแคลนของผลิตภัณฑ์ไม้และป่าไม้ในประเทศออสเตรเลีย [ 6 ] อย่างไรก็ตาม อุปสรรคทางเทคนิคที่สำคัญของที่ไม่ใช่ไม้เยื่อกระดาษเป็นมลพิษสิ่งแวดล้อมของมันรุนแรงของ BL ( น้ำดำ ) เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีของด่างและการกู้คืนการแยกชีวมวลจาก BL [ 7 ] ในผลงานล่าสุดของเรา ชีวมวลเป็นก๊าซ CO2 โดยแยกการตกตะกอนร่วมกับกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่ประหยัดต้นทุนมาก และประหยัดพลังงาน ซึ่งแสดงให้เห็นแนวโน้มการแยกวิธีการเปรียบเทียบกับวิธีปกติ เช่น การระเหยและการกู้คืนและด่างที่ตามมา [ 8 ] ในงานนี้ ไบโอชาร์ถูกเตรียมจาก BL โดยใช้ฟลูอิไดซ์เบดเร็วหนักเพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเราได้ไม่ค่อยเผยแพร่ก่อนไฮโดรเจน ซัลไฟด์ เป็นหนึ่งในที่พบมากที่สุดของสารประกอบที่สามารถพบได้ในกระบวนการผลิตปิโตรเคมี สารตั้งต้นของแก๊ส [ 9 ] , บำบัดน้ำเสีย [ 10 ] การกำจัดที่มีประสิทธิภาพของ h2s มีปัญหาเชิงกลยุทธ์ในความสัมพันธ์กับกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น ก๊าซธรรมชาติเหลว ( GTL ) กระบวนการ [ 11 ] ใช้ FTS ( ฟิชเชอร์ ) tropsch การสังเคราะห์ตัวอย่างหนักของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในแก๊สในส่วนในล้านส่วน น้อย การเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ซึ่งจะเกิดขึ้นในไม่กี่วัน บางครั้งแม้ในไม่กี่ชั่วโมง ในบรรดาเทคนิคการกำจัดกำมะถันต่างๆ , การใช้สารดูดซับคาร์บอนที่อุณหภูมิห้องและความดันได้เป็นอย่างประหยัดและคุ้มค่าสำหรับขนาดกลางและขนาดเล็ก เช่น หน่วยกำจัดกำมะถันเพื่อกระชับเร่งกระบวนการและระบบเซลล์เชื้อเพลิงที่อยู่อาศัย [ 12 ] แม้จะมีรายงานจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการใช้ biochars เพื่อการวิจัยการกำจัดมลพิษสิ่งแวดล้อม เช่น ดิน น้ำ ปุ๋ยช้า [ 13 ] รายงานการใช้ไบโอชาร์สำหรับการกำจัดกำมะถันมี จำกัด มาก นี้เป็นอีกหนึ่งวัตถุประสงค์ของงานนี้ในงานนี้ ฟลูอิดไดซ์เบดที่ใช้เพื่อกระชับการก้าว ผลของระยะเวลาและอุณหภูมิในการฟลูอิไดซ์เบดต่อลักษณะสมบัติ physiochemical ( ในแง่ของพื้นที่ผิวจำเพาะ และความเป็นกรดของไบโอชาร์แบบไดนามิก , ประสิทธิภาพการดูดซับของไบโอชาร์ โดยการแปรพารามิเตอร์ปฏิบัติการ ( เช่น ความเข้มข้นของ h2s เริ่มต้นความชื้นในอาหารแก๊ส ) และแบบจำลองจลศาสตร์ของไบโอชาร์ผลสำหรับ h2s ประสิทธิภาพในคอลัมน์ดูดซับถูกตรวจสอบอย่างใกล้ชิด
การแปล กรุณารอสักครู่..
