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

Fingerprint

pyrolysis
peat
lignin
bark
Pinus

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. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 641
Arpiainen, Vesa ; Lappi, Maija ; Nissilä, Minna. / Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja männynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 104 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 641).
@book{6beed3e8a3824a9e9d4c7d38dfad0e7a,
title = "Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja m{\"a}nnynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset",
abstract = "Turpeen ja m{\"a}nnynkuoren kokeellisen flashpyrolyysitutkimuksen tavoitteena oli orgaanisen nestetuotteen muodostumisen ja hajoamisen tutkimus laajalla l{\"a}mp{\"o}tila-alueella sek{\"a} tuotenesteiden laadun tutkiminen. Kokeet tehtiin laboratoriokoon leijukerroslaitteistolla (100 g/h) l{\"a}mp{\"o}lila-alueella 400 - 800 °C k{\"a}ytt{\"a}en suhteellsen lyhytt{\"a} kaasufaasin viipym{\"a}aikaa (0,5 s) sekund{\"a}{\"a}rireaktioiden pit{\"a}miseksi v{\"a}h{\"a}isin{\"a}. Kaikissa kokeissa m{\"a}{\"a}ritettiin p{\"a}{\"a}tuoteryhmien (hiiltoj{\"a}{\"a}nn{\"o}ksen, kaasujen, orgaanisten nestetuotteiden ja pyrolyyttisen veden) saannot.Talteen otettujen pyrolyysituotteiden kokonaissaanto oli yli 90 {\%} raaka-aineen kuivapainosta. Turpeen flash-pyrolyysiss{\"a} muodostuvien neste tuotteiden laatua tarkasteltiin yksityiskohtaisemmin kapillaarikaasukromatografiaa, infrapunaspektrometriaa, massaspektrometriaa ja nestekromatografiaa (GPC-sovellus) k{\"a}ytt{\"a}en. Orgaanisten nestetuotteiden m{\"a}{\"a}r{\"a} oli suurimmillaan 5W °C:ssa. M{\"a}nnynkuoresta muodostui orgaanisia nestetuotteita enimmill{\"a}{\"a}n noin 50 paino-{\%} ja turpeesta noin 40 paino-{\%} raakaaineen kuivapainosta. Nestetuotteet sis{\"a}lsiv{\"a}t matalissa l{\"a}mp{\"o}tiloissa huomattavia m{\"a}{\"a}ri{\"a} suurimolekyylisi{\"a} polymeerimaisia aineita. 600 °C:n pyrolyysil{\"a}mp{\"o}tilassa orgaanisten nestetuotteiden saanto oli selv{\"a}sti v{\"a}hentynyt termisten sekund{\"a}{\"a}rireaktioiden seurauksena, jolloin tyypillisten krakkauskaasujen (CO, CH4, C2H4 ja H2) osuudet tuotejakaumassa olivat kasvaneet. Korkeimmassa l{\"a}mp{\"o}tilassa (800 °C) tuotekaasujen m{\"a}{\"a}r{\"a} oli turpeella l{\"a}hes 60 {\%} ja kuorellakin l{\"a}hes 50 {\%} raaka-aineen kuivapainosta. Vastaavat orgaanisten nestetuotteiden saannot olivat 15 - 20 paino-{\%}. Nestetuote sis{\"a}lsi viel{\"a} suurimolekyylisi{\"a} yhdisteit{\"a}, joskin mataliin pyrolyysil{\"a}mp{\"o}tiloihin verrattuna tuote oli pienimolekyylisemp{\"a}{\"a} ja kemialliselta koostumukseltaan erilaista. Saatuja tuloksia voidaan hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} pyrolyysijalostusprosessien kehitt{\"a}misess{\"a} sek{\"a} suuriin l{\"a}mmitysnopeuksiin perustuvassa kaasutuksen ja polton perustutkimuksessa.",
keywords = "pyrolysis, peat, bark, pyrolysis products, organic compounds",
author = "Vesa Arpiainen and Maija Lappi and Minna Nissil{\"a}",
year = "1989",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3524-3",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "641",
address = "Finland",

}

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

Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja männynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset. / Arpiainen, Vesa; Lappi, Maija; Nissilä, Minna.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 104 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 641).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja männynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset

AU - Arpiainen, Vesa

AU - Lappi, Maija

AU - Nissilä, Minna

PY - 1989

Y1 - 1989

N2 - 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.

AB - 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.

KW - pyrolysis

KW - peat

KW - bark

KW - pyrolysis products

KW - organic compounds

M3 - Report

SN - 951-38-3524-3

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

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

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Arpiainen V, Lappi M, Nissilä M. Turpeen, puun, kuoren ja ligniinin flash-pyrolyysi. Osa 3. Turpeen ja männynkuoren flash-pyrolyysikokeiden tulokset. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 104 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 641).