트윈 스크류 혼합 반응기에서 바이오 매스 잔류의 빠른 열분해

1. 시동 보조 N 2 공급과 열분해 가스 팬을 시작하여 전체 열분해 축합 시스템을 활성화. 대기 중 질소의 500 L의 시간 -1과 열분해 테스트 장비를 플래시합니다. 프로세스 제어에서 팬의 메뉴를 열고, 반응기 내의 압력은 3-8 밀리바 주위 압력 이상이되도록 공칭 용적 유량을 조정함으로써 팬을 조절한다. 주의 : 특히 시동시, 폭발의 축적의 위험이 있습니다. 이 시스템은 이러한 위험을 완화하기 위해 완전히 불활성해야합니다. 펌프 및 균질의 안전한 사용을 허용하기 위해 급냉 시스템 시작 매체로서 에틸렌 글리콜 적당량 바이오 오일 사이클 (즉, 유기물 – 풍부 응축수)를 작성 (예를 들어, 실시 예에서 15kg 주어진). 출발 물질의 중량을 기록한다. 적절한 amoun와 수성 응축주기를 채우기물 t 펌프의 안전한 작동을 할 수 있도록 (예를 들어, 예 7kg 주어진). 출발 물질의 중량을 기록한다. (500 ° C의 주위에, 예) 공정 제어에 그 메뉴를 열고, 원하는 값을 입력하여, 상기 열 매체 히터 모든 보조 히터를 포함한 시스템을 가열한다. 보조 가열 반응기 자체의 제어되지 않은 증기 응축을 방지하기 위하여 제 1 콘덴서까지 연결 파이프 추천합니다. 쿨러에 전환하여 모두 응축 사이클에서 열교환 기의 냉각 사이클을 시작합니다. 공정 제어에 자신의 메뉴를 열어 모두 응축 사이클의 펌프를 시작하고 활성화를 클릭합니다. 충분한 냉각 능력을 제공하도록 유량을 조정 같은 메뉴를 사용한다. 예를 들면, 약 350kg hr의 속도로 바이오 오일 재순환 -1 급냉 용기로 분무하기 전에 80 ℃로 냉각. 수성 콘데을 재순환뿐만 아니라 약 600 킬로그램 시간 -1의 속도로 nsate하고, 공급 300kg의 hr의 속도로 물을 냉각 -1 8 ° C에서. 전기 집진기에 전환합니다. 모두 응축주기가 10 ~ 20 분 동안 실행 한 후, 차단을위한 담금질 시스템의 노즐을 확인하고 차단 존재를 제거합니다. 버킷 엘리베이터 및 공정 제어의 열 캐리어 이송 나사의 메뉴를 열어 열 캐리어 루프를 시작하고 활성화를 클릭합니다. 열분해 반응을위한 가열 조건 차지하여 매끄러운 시동을 허용하기 위해, 원하는 반응 온도보다 높은 값으로 열 매체 온도를 설정한다. 예를 들어, 매스 공급을 시작하기 전에 545 ° C에 질량 동작 동안 520 ° C의 온도에서 1,000kg의 시간의 흐름 -1 있지만 열에 열 매체를 공급한다. 주의 : 반응기의 트윈 나사가 열 캐리어 공급되면 자동으로 시작되어 있는지 확인합니다나사가 활성화됩니다. 그렇지 않으면 차단 및 공급 시스템에도 손상의 위험이있다. 시스템 후 (즉, 모든 온도)는 원하는 원료와 매스 스토리지를 작성하여 바이오 매스를 공급 시작, 설정 값에 도달 하였다. 이어서, 로크 호퍼를 열고 공정 제어 그들의 활성화에 메뉴를 클릭하여 매스 이송 나사를 시작한다. 천천히 과도한 압력 변동을 방지하기 위하여 공급 속도를 증가시킨다. 2 단계 및 관찰 연속 운전시 필수 균형을 고려하고 적절한 샘플을 채취하기 위해 공급되는 바이오 매스의 양을 기록한다. 원하는 반응기 온도 (열 캐리어의 출구 온도)를 확인하고 그에 따라 열 캐리어 루프의 가열을 조절한다. 바람직한 반응기 압력을 유지하기 위해 공칭 체적 유량을 조정함으로써 팬을 조절한다. 노즐에서 차단 확인급냉 시스템 (질량 유량 및 / 또는 급냉 온도 상승 강하). 조기 과도한 스케일링을 검출하기 위해 클론하여 급냉 시스템에 걸친 압력 강하를 관찰한다. 특히 열분해 증기의 제 1 온도 강하 (급냉 시스템의 통상의 입구)의 시점에서, 동작 중에 과도한 스케일을 제거 할 수있는 적절한 조치를 설치한다. 예를 들어, 기계적으로 스케일링 제거로드를 사용하여 상기 튜브의 단면을 청소. 급냉 시스템으로 공기의 흡입을 방지하기 위해 가스켓로드를 밀봉. 청소가 동작하지 않은 경우 상기 공기 누출을 감소시키기 위해로드의 입구 지점에서 볼 밸브를 설치한다. 주의 :로드를 삽입하여 급냉 시스템의 입구 청소 반응기의 가스 제거를 일시적으로 차단 리드. 이 청소는 <10 초에 수행되는 것을 보장 할 수없는 경우 바이오 매스 공급 중지해야합니다. 두 축합 사이클의 응축 온도를 모니터링하고 필요에 따라 온도를 처리 온도 조절기의 세트 포인트를 적응. 최대 허용 충전 레벨의 80 %에 도달 한 바와 같이 (버퍼 탱크의 크기, 공급되는 바이오 매스의 양 및 유형에 따라) 즉시 사이클에서 응축수를 제거한다. 가스상의 측정을 실시한다. 가스의 양뿐만 아니라 조성 (4.5 단계에서 세부 사항을 참조) 측정한다. 참고 : 기본 기체 화합물은 N 2, CO, CO 2, CH 4, O 2, H 2 등이 있습니다. 추가의 화합물은 예컨대 C 2 H 4, C 2 H 6, C 3 H 8과 같이 예상 할 수있다. 가스 측정 시스템의 예는 (단계 4.5 참조)에 대하여 설명한다. 주의 : 열분해 장치의 부분 압력에서 작동하는 경우, 공기의 누설이 폭발의 개발로 이어질 수 있습니다. 매우 밀접 OB하는 것이 좋습니다열분해 가스 중 산소의 양을 제공. 3. 종료 실험을 중지하려면, 단순히 바이오 매스 공급을 끄고 원하는 원자로 압력을 유지하기 위해 팬을 조절한다. 모든 나머지는 열분해 및 제품이 회수되도록 다른 30 ​​~ 40 분 동안 실행 시스템 (열 캐리어 루프 및 응축주기)를 허용합니다. 열 캐리어 루프의 난방을 끄십시오. 응축주기와 전기 집진기 모두의 펌프의 전원을 끄십시오. 빈 모두 응축수 사이클 각각 축합 물의 중량을 기록하고. 잔액을 설정하기 전에 출발 물질의 양 (참조 : 1.2 1.3 단계) 뺀다. 숯 컬렉션을위한 컨테이​​너를 불활성 분위기 하에서 상온으로 냉각 할 수있다. 숯의 양을 단다. 주의 : 문자는 자연 발화성 특성을 나타낼 수 있으며,이 물질을 취급 할 때 특정주의를 기울여야한다. 클레아신선한 에틸렌 글리콜 바이오 오일 사이클 1 수성 축합주기 N : 물과 에탄올의 혼합물 (1). 적절한 양의 입력 (참조 1.2 및 1.3 단계)과 30 ~ 40 분 동안 실행할 수 있습니다. '드라이'와 '원소 탄소'잔액 설정 4. 필요한 분석 (해당 표준에 대한 예는 괄호 안에 있습니다) 다음과 같은 원료 분석을 수행합니다 : 수분 함량 (17)을 결정합니다. 회분 (18)을 결정합니다. 원소 탄소, 수소, 질소 함량 (19)을 결정합니다. 주 : 매우 기상 조건의 차이는 원료의 수분 함량에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 각 실험 일 수분 함량을 분석하기 위해 추천된다. 로트의 크기에 따라 여러 가지 샘플을 확실하게 공급 원료의 특성을 요구한다. 이러한 섬유 분석되고 높은 가열 값으로 추가 분석권장하지만, 전술 한 균형을 설정하기위한 필수 없다. (해당 표준의 예는 참고 문헌에 나와있다) 다음 숯 분말 분석을 수행합니다 : 수분 함량 (17)을 결정합니다. 회분 (18)을 결정합니다. 원소 탄소, 수소, 질소 함량 (19)을 결정합니다. 주 : 잔액을 설정하는 과정을 떠날 때 문자가 더 수분이없는 것으로한다. 수분 권취가 분석 과정에서 발생할 수 있으며, 수분 함량은 다른 두 분석의 보정 요구된다. (해당 표준이나 다른 추천 방법의 예는 괄호 안에 있습니다) 다음과 같은 바이오 오일 분석을 수행합니다 : 표준 프로토콜에 따른 체적 카를 피셔 적정에 의해 물의 함량을 측정. 건조한 메탄올 중의 샘플을 용해시키고, 염기의 혼합물을 적정 SO 2그리고 나는이 알려진 농도 (재료의 상세한 예는 물질 목록에 나와있다). 물을 각 몰은 I 2의 1 몰과 반응. FPBO의 3,040g 샘플을 취함으로써 고형분 함량을 측정 및 약 100 ㎖의 최종 용액 부피의 메탄올에 용해. 실온에서 10 분 동안 용액을 교반 하였다. 2.5 ㎛의 입자 보유에서 셀룰로오스 필터를 통해 용액을 여과하고 투명한 여액을 수득 될 때까지 메탄올로 충분히 잔류 린스. 하룻밤 105 ° C에서 고체 잔류 물을 건조하고 잔류 무게를 결정합니다. 원소 탄소, 수소, 질소 함량 (19)을 결정합니다. 표준 프로토콜에 따라 1 H NMR 분석에 의해 에틸렌 글리콜의 함량을 결정한다. 3- (트리메틸 실릴) 중 메탄올의 용액에 FPBO 샘플을 용해 프로피온산 -2,2,3,3- D -4- 술폰산 나트륨 염 참고 자료로 (TMSP) (약 0.1g FPBO 0.8 g 용액). 예를 들어, 용액을 44 g의 메탄올 및 0.1 g의 TMSP를 포함 할 수있다. 고형물을 제거하기 위해 용해 된 샘플을 원심 분리기. 1 H 핵 자기 공명 분광법 (NMR)에 의해 샘플을 분석한다. 에틸렌 글리콜의 수산기는 3.55-3.65 ppm에서 피크를 나타낸다. TMSP의 기준 피크를 0ppm 부근 나타나고 에틸렌 글리콜 함량을 정량화하는데 사용된다. 참고 : 순수 에틸렌 글리콜 시동은 1 응축기에서 응축의 희석에 연결됩니다. 이것은 질량 및 에너지 균형의 계산 결과의 표현이 고려 될 필요가있다. 개개의 화학적 화합물을 식별하는 것이 매우 바람직하다. 이러한 분석 방법으로 인해 상이한 화합물의 수많은 응축수 행렬의 특성으로 매우 복잡하다. 이러한 분석에 대한 설명은이 문서의 범위를 벗어납니다. 또한, 상기 한 분석은 단순히 설정에 필요한 지적되어야잔액이 제품으로 바이오 오일을 설명하기에 충분하지 않다. FPBO 응용 프로그램을 포함 표준 준비에 있습니다. (해당 표준의 예는 괄호 안에 있습니다) 다음 수성 응축수 분석을 수행합니다 : 체적 카를 피셔 적정에 의해 물 함량을 (4.3.1 참조)를 결정한다. 불려 나가지 않은 유기 탄소 (20)과 총 유기 탄소를 결정합니다. 참고 : 시동 번째 응축기에서 응축의 희석에 순수 리드와 함께. 이것은 질량 및 에너지 균형의 계산 결과의 표현이 고려 될 필요가있다. 조성물은 시간에 따라 상당히 변화하므로 실험에 걸쳐 기체 조성물을 모니터링. 예를 들어, 프로세스 가스 크로마토 매 30-60 분 여기에 제시된 실험 동안 생성물 기체를 분석한다. 네, H 2, CO, CO 2, N 2 : 다음의 가스 종을 분석, O 2, CH 4, 알칸 / 알켄 C 2 -C 5 구성 요소. 참고로 반응기에 네 일정한 가스 흐름을 주입한다. 기준 체적 흐름의 평균 가스 조성비의 실험 기간과 종이의 밀도에 따라 각 가스 종의 질량을 계산한다. 열분해 가스의 수분 함량을 결정하기 위해, 마지막 응축기의 출구 온도에서 포화 상태를 가정한다.