Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja männynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset

Vesa Arpiainen, Maija Lappi, Minna Nissilä

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Turpeen ja männynkuoren kokeellisen flashpyrolyysitutkimuksen tavoitteena oli orgaanisen nestetuotteen muodostumisen ja hajoamisen tutkimus laajalla lämpötila-alueella sekä tuotenesteiden laadun tutkiminen. Kokeet tehtiin laboratoriokoon leijukerroslaitteistolla (100 g/h) lämpölila-alueella 400 - 800 °C käyttäen suhteellsen lyhyttä kaasufaasin viipymäaikaa (0,5 s) sekundäärireaktioiden pitämiseksi vähäisinä. Kaikissa kokeissa määritettiin päätuoteryhmien (hiiltojäännöksen, kaasujen, orgaanisten nestetuotteiden ja pyrolyyttisen veden) saannot.Talteen otettujen pyrolyysituotteiden kokonaissaanto oli yli 90 % raaka-aineen kuivapainosta. Turpeen flash-pyrolyysissä muodostuvien neste tuotteiden laatua tarkasteltiin yksityiskohtaisemmin kapillaarikaasukromatografiaa, infrapunaspektrometriaa, massaspektrometriaa ja nestekromatografiaa (GPC-sovellus) käyttäen. Orgaanisten nestetuotteiden määrä oli suurimmillaan 5W °C:ssa. Männynkuoresta muodostui orgaanisia nestetuotteita enimmillään noin 50 paino-% ja turpeesta noin 40 paino-% raakaaineen kuivapainosta. Nestetuotteet sisälsivät matalissa lämpötiloissa huomattavia määriä suurimolekyylisiä polymeerimaisia aineita. 600 °C:n pyrolyysilämpötilassa orgaanisten nestetuotteiden saanto oli selvästi vähentynyt termisten sekundäärireaktioiden seurauksena, jolloin tyypillisten krakkauskaasujen (CO, CH4, C2H4 ja H2) osuudet tuotejakaumassa olivat kasvaneet. Korkeimmassa lämpötilassa (800 °C) tuotekaasujen määrä oli turpeella lähes 60 % ja kuorellakin lähes 50 % raaka-aineen kuivapainosta. Vastaavat orgaanisten nestetuotteiden saannot olivat 15 - 20 paino-%. Nestetuote sisälsi vielä suurimolekyylisiä yhdisteitä, joskin mataliin pyrolyysilämpötiloihin verrattuna tuote oli pienimolekyylisempää ja kemialliselta koostumukseltaan erilaista. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää pyrolyysijalostusprosessien kehittämisessä sekä suuriin lämmitysnopeuksiin perustuvassa kaasutuksen ja polton perustutkimuksessa.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages104
    ISBN (Print)951-38-3524-3
    Publication statusPublished - 1989
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
    Number641
    ISSN0358-5077

    Keywords

    • pyrolysis
    • peat
    • bark
    • pyrolysis products
    • organic compounds

    Cite this

    Arpiainen, V., Lappi, M., & Nissilä, M. (1989). Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja männynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 641