使用可燃液体制备焙烧的生物质材料的方法_5

文档序号:9793495阅读:来源:国知局
109] 材料和方法
[0110] 在运个实施例中,将沿海铁杉煤饼四分且使用每个四分之一测试。四分之Ξ在赔 烧过程中使用且四分之一置于一旁。在赔烧过程中使用的四分的煤饼的初始重量列于W下 表2中。
[0111] 在运个实施例中,使用如上实施例1中所述的小型测试装置。初始步骤是将小容器 放置在天平上并测量该空的小容器的净重。然后将植物油倒入该小容器中并测量该小容器 加上植物油的总重量,由此得到该植物油的净重。一千克未加热的油放置一旁用于另外的 测量。
[0112] 植物油的测量完成后,打开气体燃烧器至约260°C的溫度,并且监测该小容器中的 植物油的溫度。在该植物油的溫度稳定在约260°C后,将四分之一煤饼样品装载到铁丝滤售 中并且将其浸没在油炸机(deep fryer)中加热的植物油中约7.5分钟。然后将其中包含四 分之一煤饼样品的该铁丝滤售从小容器中的植物油中移出,并使其在该油炸机上方渐干5 分钟。然后从该铁丝滤售中收回该赔烧的密实化的生物质并测量它的重量,而不将其浸没 在冷水中,W防止赔烧的密实化的生物质的任何水吸收和影响结果。然后通过与密实化的 木颗粒的起始重量相比,W干基计,计算样品的净重损失或增加。也通过测量包含用过的油 的小容器并减去小容器的重量来测量用过的油的净重。计算吸收的油的损失和颗粒的质量 损失。然后对其余2个四分之一煤饼样品再重复运个过程2次,除了一个四分之一煤饼赔烧 约10分钟,而另一个赔烧约15分钟W外。在每次实验之前测量包含油的小容器的总重量。收 集在小容器中的1千克用过的植物油用于另外的测试目的。收集从每次实验得到的赔烧的 密实化的生物质用于测试。
[0113] 结果:
[0114] 在表2中显示实施例2的结果。测试结果表明与各自四分之一份煤饼的初始重量相 比,所有四分之一份煤饼样品的重量平均增加约10%,代表由样品吸收的油的近似的量。此 夕h发现赔烧的木颗粒是疏水的并且与未经赔烧的木颗粒相比具有增加的可磨性(即,高的 哈德格罗夫量表分)。
[0115] 表2:四分的煤饼实验
[0116]
[0117] 实施例3 [011引材料和方法
[0119]在运个实施例中,使用如实施例1所述的小型测试装置测试2个1千克由云杉、松木 和秋木的混合物制成的密实化的软木颗粒。
[0120] 作为初始步骤,将小容器放置在天平上并测量该空小容器的净重。然后将植物油 倒入该小容器中并测量该小容器加上植物油的总重量,由此得到该植物油的净重。将1千克 未加热的油放置一旁用于另外的测量。
[0121] 植物油的测量完成后,打开气体燃烧器到约250°C至约260°C的溫度,并且监测该 小容器中的植物油的溫度。对于第一个样品,在该植物油的溫度稳定在约250°C至约260°C 后,将1千克密实化的木颗粒样品装载到铁丝滤售中并且将其浸没在小容器中加热的植物 油中约20分钟。然后将其中包含该密实化的木颗粒的该铁丝滤售从小容器中的植物油中移 出,并使其在该油炸机上方渐干5分钟。然后从该铁丝滤售中收回该赔烧的密实化的生物质 并测量其重量,而不将其浸没在冷水浴中,W避免赔烧的密实化的生物质的任何水吸收和 影响结果。然后通过与密实化的木颗粒的起始重量相比,W干基计,计算样品的净重损失或 增加。也通过测量包含用过的油的小容器并减去小容器的重量来测量用过的油的净重。计 算吸收的油的损失和颗粒的质量损失。
[0122] 在上述过程后,将第二个1kg样品装载到铁丝滤售中并浸没在小容器中加热的植 物油中约30分钟。然后将其中包含该密实化的木颗粒的该铁丝滤售与从该小容器中的植物 油移出,并使其在该油炸机上方渐干5分钟。然后通过与密实化的木颗粒的起始重量相比, W干基计,计算样品的净重损失或增加。也通过测量包含用过的油的小容器并减去小容器 的重量来测量用过的油的净重。计算吸收的油的损失和颗粒的质量损失。收集一千克在油 炸机中的用过的植物油用于另外的测试目的。
[0123] 结果:
[0124] 发现在加热至约260°C至约270°C的植物油中20分钟,赔烧的颗粒具有约2.20%的 重量净损失。在加热的植物油中30分钟,发现赔烧的颗粒具有约6.16%的重量净损失。此 夕h赔烧的木颗粒是疏水的并且与未经赔烧的木颗粒相比具有增加的可磨性(即,高的哈德 格罗夫量表分)。
[0125] 不希望受理论束缚,认为一些油吸收在赔烧开始的几分钟内发生,其可能导致生 物质的重量净增。在开始的几分钟之后,生物质不断地被赔烧,由此,排出V0C和失去重量, 产生与初始的起始材料相比具有净重损失的赔烧的密实化的生物质。
[012W 实施例4
[0127] 材料和方法
[0128] 在运个实施例中,使用如实施例1所述的小型测试装置测试4个不同的由云杉、松 木和秋木的混合物制成的密实化的软木颗粒样品,每个重约0 .化g。将在小容器中的植物油 加热到220°C至约240°C。在小容器填充油之前和填充油之后测量其重量W确定在赔烧处理 之前油的重量。4个不同的样品之一浸没于油中预定的时间量,且然后使其在小容器上方滴 干约5分钟。在赔烧处理后再次测定包含油的小容器W确定被样品吸收的油的量。对其他Ξ 个样品重复运一过程。
[0129] 结果
[0130] 如在W上实施例3中所述,运些结果表明在加热的油中越久,吸收越少。如在W下 表3中所示,样品1,其在热的植物油中赔烧约10分钟,显示约9.6%的油吸收,且样品2,其在 热的植物油中赔烧约15分钟,显示约6.7 %的油吸收。
[0131] 表3:赔烧期间的油吸收
[0132]
[0133] *"含水率"是指赔烧处理刚结束时(即,滴干5分钟后)赔烧的木颗粒中水的量 (计)。
[0。4] 实施例5
[0135] 材料和方法
[0136] 在运个实施例中,测试4个不同的由云杉、松木和秋木的混合物制成的密实化的软 木颗粒样品,每个样品具有250克(0.250kg)的起始重量。使用如上实施例1中所述的方法W 及如下面表4中指定的溫度、时间和重量参数测试每个样品。
[0137] 结果
[0138] 运些结果表明随时间的过去颗粒的吸油比率变化。如W下表4中所示,样品1,其在 热的植物油中赔烧约15分钟,显示每质量输入的全干颗粒约14.31%的油吸收;样品2,其在 热的植物油中赔烧约30分钟,显示每质量输入的全干颗粒约14.00%的油吸收;样品3,其在 热的植物油中赔烧约45分钟,显示每质量输入的全干颗粒约13.88%的油吸收;W及样品4, 在热的植物油中赔烧约60分钟,显示每质量输入的全干颗粒约11.87%的油吸收。
[0139] 如图7中所示,在赔烧的开始的几分钟期间油吸收开始W-个较高的比率发生,在 此之后,吸收比率降低且然后保持在一个恒定的速率一段时间。随着赔烧时间的进一步延 长,吸收比率停止且然后显示负值,表明油在延长的赔烧时段期间从赔烧的生物质中排出。 在运个实施例中最高的吸收比率发生在赔烧开始15分钟期间,此后,油的吸收速率减慢且 然后在赔烧的45分钟期间保持在一个恒定的比率,在运个时间后,看似密实化的生物质开 始排出密实化的生物质之前吸收的油。
[0140] 图7也显示赔烧处理后赔烧的颗粒的热值在赔烧过程的0和15分钟之间大体上增 加,然后在赔烧的15分钟和45分钟之间缓慢且几乎保持不变地增加,且在赔烧45分钟后最 后开始降低。表4中的"样品的热值-结束"和图7中的"终产物的热值"是赔烧的生物质加上 吸收的油的总热值。因此运个实施例的结果掲示随着颗粒化的生物质赔烧,生物质排出油 (在终产物中更少的油意味着在从油得到的终产物中更少的热值)。由于长期看来赔烧的颗 粒的热值存在净增量,即使排出油,生物质自身在该过程中仍然获得热值,且运并不仅仅归 因于油吸收。
[0141] 表4:在加热至270°C的介花油中不同的浸没时间的油吸收和热值
[0142]
[0143] *"含水率"是指赔烧处理刚结束时(即,滴干5分钟后)赔烧的木颗粒中水的量 (w%计)。
[0144] 实施例6
[0145] 材料和样品
[0146] 在运个实施例中,测试20千克由云杉、松木和秋木的混合物(SPF木颗粒)制成的密 实化的软木颗粒。将运20千克分成1千克的样品,且除了在该过程中使用P1TCO饭商用油 炸机(而不是带有气体燃烧器的小容器)之外,使用如上实施例1中所述的方法在指定的溫 度(即,240、245、250、255、250、265或270°C)下W及每个溫度下指定的浸没时间(即,10、15、 20、25或30分钟)测试所有20个1千克样品。此外,在赔烧处理后在水浴中冷却每个样品5分 钟,然后从该冷水浴中移出并且使其在大桶中收集样品之前渐干5分钟。对运20个1kg的样 品W每个不同的溫度和浸没时间条件重复该方法。因此,对于每个溫度和浸没时间的组合, 1kg样品每次重复该方法20次。此外,使用如上实施例1中所述的方法在280°C持续30分钟测 试10个1kg样品且使用如上实施例1中所述的方法在290°C持续30分钟测试6个1kg样品;换 言之,对于280°C持续30分钟的溫度-时间组合重复该方法10次,和对于290°C持续30分钟的 溫度-时间组合重复该方法6次,并且平均每个溫度-时间组合的结果。
[0147] 收集来自每个溫度-时间条件下不同的测试实验所得到的赔烧的密实化的生物质 并将其混合在一起W形成一个样品组。收集一千克样品组用于测试。分析所得到的1kg样品 组W确定每个溫度-时间条件后的赔烧的颗粒的热值。
[014引结果
[0149] 在表5-13中显示实施例6的数据并且反映在图8和9中。运个实施例6证实了实施例 5的发现(表4和图7)。运些结果表明在加热的介花油中的浸没/保留时间和加热的油的溫度 实质上与处理结束时赔烧的木颗粒的热值相关。如W下表5-13所示,通常,介花油的溫度越 高W及在加热的介花油中的保留时间越长,赔烧处理后的赔烧的颗粒的热值越大。
[0150] 当在290°C的介花油中浸没密实化的颗粒30分钟时获得最高的热能值全干基 计26.04GJ/吨m及当在240°C的介花油中浸没10分钟时获得最低的热能值m全干基计 22.78GJ/吨)。赔烧的颗粒的所有的热能值均比未经赔烧的密实化的生物质计算出的热能 值(即,W全干基计20.49GJ/吨)大。在250°C下的赔烧的颗粒在测量的每个时间点产生出比 在255°C下赔烧颗粒略高的热能值。而且,使用265°C的溫度下的介花油时20分钟的浸没时 间产生最高的热能值。因此,运个数据表明可W视需要通过改变介花油的溫度W及在加热 的油中的浸没时间来定制赔烧方法。
[0151] 表5:在240°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0152]
[0153] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0154] 表6:在245°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0155]
[0156] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0157] 表7:在250°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值 [015 引
[0159] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0160] 表8:在255°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0161]
[0162] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0163] 表9:在260°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0164]
[0165] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0166] 表10:在265°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0167]
[0168] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0169] 表11:在270°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0170]
[0171 ] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0172]表12:在280°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0173]
[0174] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[0175] 表13:在290°C下赔烧前和赔烧后赔烧的木颗粒的热值
[0176]
[0177] *关于按"湿基"计"赔烧的木颗粒"的"%水分"是指如方法中所述,在水浴中冷却5 分钟且然后渐干5分钟后样品中水的量(W %计)。
[017引实施例7
[0179] 材料和方法
[0180] 在该实施例中使用与实施例6中所述的方法相同的方法,包括在该加热的介花油 中不同的浸没时间(即,1〇、15、20、25或30分钟)^及在该过程中使用的介花油的不同的溫 度(即,240、245、250、255、250、265或270°C; W及在280°C或290°C下浸没30分钟)。
[0181] 在运个实施例中,分析得到的数据W确定每个溫度-时间组合后赔烧的颗粒的碳 含量。
[0182] 结果
[0183] 在W上表5-13W及图10中显示运个实施例7的数据。运些结果表明在赔烧过程结 束时赔烧的木颗粒的碳百分比通常随着在加热的介花油中的浸没/保留时间的延长W及随 着加热的油的溫度的升高而增大。如图10中所示,随着介花油的溫度的升高,赔烧的木颗粒 的碳含量有一个总体上升的趋势。在碳含量和在加热的油中的浸没时间之间也存在实质关 联。
[0184]当在290°C的介花油中浸没30分钟时获得最高的碳含量全干基计62.15碳%) W及当在240°C的介花油中浸没10分钟时获得最低的碳含量全干基计54.80碳%)。所有 赔烧的颗粒的碳含量均比未经赔烧的密实化的生物质计算出的碳含量(即,W全干基计 50.62碳%)高。
[01化]实施例8
[0186] 材料和方法
[0187] 测定不同种类的可燃液体的蒸发量。使用W下蒸发试验测试每个可燃液体一次。 运次测试使用如W上实施例1所述的小型测试装置。将小容器放置在天平上并测量该空的 小容器的净重。量取一体积的油并倒入该小容器中并将盖子置于该小容器的顶部。然后打 开气体燃烧器至270°C,并检测油溫。一达到期望的270°C的溫度,即将含有植物油的小容器 从该气体燃烧器移出并且计算含有植物油的小容器。然后将含有植物油的小容器放回该气 体燃烧器上,并使其在270°C加热30分钟。在加热30分钟后测量含有植物油的小容器的重量 并记录由蒸发引起的重量的减少。
[0188] 测试的不同的可燃液体是:介花油、葵花油、玉米油、花生油、链银条和链油(bar and chain oil),抓30油、自动传动装置液体、液压液AW32、齿轮油80W90和石蜡。
[0189] 结果
[0190] 运些结果表明在270°C加热30分钟后每个不同的可燃液体的蒸发是可忽略的。因 此,当计算赔烧过程后赔烧的密实化的生物质的油吸收时,没有考虑可燃液体的蒸发。
[0191] 实施例9
[0192] 材料和方法
[0193] 为了比较当使用介花油作为可燃液体对石蜡作为可燃液体时密实化的颗粒的油 吸收实施实施例9。
[0194] 在运个实施例中,测试由云杉、松木和秋木的混合物制成的密实化的软木颗粒 (SPF木颗粒)。称取250克SPF木颗粒样品并且分别称量用于盛放密实化的材料的金属细筛。 然后将密实化的材料样品装载到该金属细筛中并且测量该细筛加上密实化的材料的总重 量,然后放置一旁用于测试目的。该实施例使用实施例1中所述的小型测试装置。初始步骤 是将小容器放置在天平上并测量该小容器的净重。量取一体积的油(介花油或石蜡)并倒入 该小容器中并测量该小容器加上油的总重量,由此得到油的净重。
[01M]油的测量一完成,就打开气体燃烧器至指定溫度(250°C,260°C或270°C),并监测 油的溫度。
[0196] 在油溫稳定在期望的溫度后,测量W下重量:(a)小容器加上加热的油的重量;(b) 小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的溫度传感器的重量; W及(C)小容器加上加热的油加上用于小容器的盖子加上插入到该小容器中的溫度传感器 加上250克装载到金属细筛中并置于小容器顶部的密实化的材料样品(即,还未浸没在小容 器中)的重量。
[0197] W上测量一完成,即将包含密实化的材料的金属细筛浸没在加热的油W及盖有盖 子的小容器中,将密实化的材料浸没在加热的油中指定的时间量(15或30分钟)。在浸没期 望的时间后,关掉气体燃烧器并且测量小容器、油、盖子、溫度传感器、细筛和密实化的材料 的总重量(细筛和密实化的材料仍浸没在油中)。然后将其中包含密实化的材料的金属细筛 从小容器和油中移出,并使其在小容器上方渐干约5分钟。称量其中包含有密实化的材料的 渐干的金属细筛,并且随后分别称量密实化的材料。移出了细筛W及密实化的材料,称量小 容器、油、盖子和溫度传感器的总重量,且然后接着分别称量小容器加上油的总重量。
[0198] 然后计算赔烧的颗粒的全干重量(即,W提供赔烧的颗粒的全干基),然后将颗粒 的全干重量与油的损失和计算的%油吸收相比较。
[0199] 对于每个溫度、时间和油组合完成W上过程两次(即,在每个不同的溫度和浸没时 间下对每个测试的不同种类的油完成两次测试运行),每个过程起始于250克密实化的颗粒 样品。
[0200] 结果
[0201] 如图11所示,当使用介花油作为可燃液体用于赔烧过程时,当介花油的溫度从250 °C升高到260°C时,密实化的生物质的油吸收趋于大体增加,但是当W
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1