Выявление влияния химических соединений на пиролиз лигноцеллюлозных отходов производственных цепочек Амазонии
Revealing the influence of chemical compounds on the pyrolysis of lignocellulosic wastes from the Amazonian production chains
Scatolino, M. V., Assis, M. R. de, Dias Junior, A. F., Trugilho, P. F., Costa, J. S. da, Bufalino, L., Protásio, T. de Paula, Silva, M. G. da, Lima, M. D. R.
thermal degradation lignin
Аннотация (перевод)
Лигноцеллюлозные отходы сельскохозяйственных культур Амазонии перспективны для производства биоугля. Однако существуют научные пробелы, касающиеся механизмов термодеструкции разнообразной биомассы. В данном исследовании методом термогравиметрического анализа изучалась взаимосвязь между химическими соединениями и поведением при пиролизе семян açai, шелухи стручков какао, кокосовой шелухи, пустых плодовых гроздей пальмы и кукурузных початков. Шелуха стручков какао и пустые плодовые грозди пальмы продемонстрировали самые низкие температуры начала деструкции (≤ 230 °C) из-за наибольшей доли общих экстрактивных веществ (≥ 17% в пересчете на сухое вещество) и золы (≥ 5.7% в пересчете на сухое вещество) в сочетании с наименьшим содержанием голоцеллюлозы (≤ 56% в пересчете на сухое вещество). Биомассы с более высоким содержанием экстрактивных веществ демонстрировали выраженную потерю массы при температурах ≤ 300 °C. Кукурузные початки с более высоким содержанием голоцеллюлозы (68% в пересчете на сухое вещество) продемонстрировали высокую максимальную скорость термической деструкции 7.9% min−1 и потерю массы в диапазоне от 200 до 400 °C, составившую 65.6% в пересчете на влажную массу. Высокий уровень экстрактивных веществ, растворимых в ацетоне, повысил температуру, необходимую для начала термической деструкции семян açai. Кокосовая шелуха, семена açai и шелуха стручков какао оказались наиболее подходящими отходами для производства биоугля, исходя из средних выходов массы (≥ 41% в пересчете на влажную массу) при конечной температуре пиролиза 400 °C.
Оригинальная аннотация
Lignocellulosic wastes from Amazonian crops are promising for the production of biochar. However, there are scientific gaps concerning the thermodegradation mechanisms of widely diverse biomass. This research explored the relationships between the chemical compounds and the pyrolysis behavior of the açai seed, cocoa pod husk, coconut husk, palm empty fruit bunch, and maize cob by thermogravimetric analysis. The cocoa pod husk and palm empty fruit bunch showed the lowest temperatures of initial degradation (≤ 230 °C) because of the highest proportions of total extractives (≥ 17% dry basis) and ashes (≥ 5.7% dry basis) combined with the lowest contents of holocellulose (≤ 56% dry basis). Biomasses with higher extractives contents showed pronounced mass losses at temperatures ≤ 300 °C. The maize cob, with more holocellulose (68% dry basis), revealed a high maximum rate of thermal degradation of 7.9% min−1 and mass loss between 200 and 400 °C of 65.6% wet basis. The high level of acetone-soluble extractives raised the temperature necessary for the initial thermal degradation of açai seed. The coconut husk, açai seed, and cocoa pod husk were the most suitable wastes for the production of biochar based on the average mass yields (≥ 41% wet basis) at the pyrolysis final temperature of 400 °C.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/aa3bc4fc-c5f6-4b29-8c62-030612f1aa05
DOI: 10.1007/s13762-021-03416-w.