آنالیز حرارتی اثرات اتصال دهندههای لیگنوسلولزی بر بریکت های سوختی با استفاده از ‌روش ‌TG/DTG

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 دکتری علوم و مهندسی کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده
در تولید بریکت­های سوختی از افزودنی­های متفاوتی با هدف بهیود پارامترهای فنی استفاده می­شود. در تحقیق حاضر دو نوع بایندر لیگنوسلولزی شامل نانوسلولز و لیگنین استفاده شده است. به دلیل ساختار شیمیایی متفاوت و اختلاف ارزش حرارتی هر یک از این دو ماده (لیگنین و نانوسلولز) و اختلاف مکانیسم عملکرد آنها بر بهبود ویژگی­های حرارتی بریکت­های سوختی، به­منظور بررسی محصول نهایی از آنالیز حرارتی با استفاده از آزمون اندازه گیری ارزش حرارتی و نمودارهای TGA و DTA استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد بایندرهای سلولزی در بهبود رفتار حرارتی بریکت سوختی می­باشد. آنالیز رفتار حرارتی نشان داد که تیمارهای نانوسلولز 9% و لیگنین 9% به ترتیب با MJ/Kg 85/19 و MJ/Kg 75/25 بیشترین مقدار ارزش حرارتی را نسبت به نمونه شاهد دارند. منحنی بدست آمده از آنالیز توزین حرارتی (TGA) نمونه شاهد و نمونه های تیمار شده با لیگنین و نانوسلولز نشان می دهد که نمونه های تیمار شده دارای نرخ از دست دادن وزن کمتر، نرخ سوختن بیشتر و دمای سوختن بالاتر می­باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


‎1- Aminu, I., M.Sc. Thesis, (2012), Investigationof Biomass Briquettesas ‎EnergySources Through Their Calorific Values in Relation to Their Total ‎Carbon/Hydrogen Content for Efficient Biofuel Utilization, Ahamdu Bello University
‎2- Banzaert, A.,Ph.D. Thesis, (2013), Viability of Waste-Based Cooking Fuels for ‎DevelopingCountries: Combustion Emissions and Field Feasibility, Massachusetts ‎Institute of Technology
‎3- Biagini E., Barontini F., Bonvicini G., Coraggio G., Tognotti L., (2014),Advanced ‎characterization of biofuels for combustion and gasification plants, Chemical ‎Engineering Transactions, 37, 493-498‎
‎4-Brown, M. E., (2001). Thermal Analysis Techniques and Applications Technology & ‎Engineering. Kluwer Academic Publishers, p264.‎
‎5- Davies R. M. and Davies, O. A., (2013), Physical and Combustion Characteristics ‎of Briquettes Made from Water Hyacinth and Phytoplankton Scum as Binder, ‎Journal of Combustion, 1-7. ‎
‎6- Font., R., (2018), Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry: Chapter 9 -‎‎ Decomposition of Organic Wastes: Thermal Analysis and Evolution of Volatiles, ‎Volume 6, Pages 339-397‎
‎7- Islam, H., Hossain, M. & Momin, A. (2014). Development of Briquette from Coir ‎Dust and Rice Husk Blend: An Alternative Energy Source, Int. Journal of Renewable ‎Energy Development 3 (2), 119-123‎
‎8- Jiang, L., Liang, J., Yuan, X., Li, H., Li, Ch., Xiao, Zh., Huang, H., Wang, H., Zeng, ‎G., (2014), Co-pelletization of sewage sludge and biomass: The density and hardness ‎of pellet, Bioresource Technology 166 (2014) 435–443‎
‎9- Maia B.G.D.O., Souza O., Marangoni C., Hotza D., Oliveira A.P.N.D., Sellin N., ‎‎(2014), Production and characterization of fuel briquettes from banana leaves waste, ‎Chemical Engineering Transactions, 37, 439-444.‎
‎10- Murali, G., Channankaiah, P., Goutham, I.E., Anbarasan, P., (2015), Performance ‎Study of Briquettes from Agricultural Waste for Wood Stove with Catalytic ‎Combustor, Int.J. ChemTech Res., 8(1)‎
‎11- Nguyen, Q.N., Cloutier, A., Achim, A., Stevanovic, T., (2016), Fuel Properties of ‎Sugar Maple and Yellow Birch Wood in Relation with Tree Vigor, bioResources, 11( 2) ‎
‎12- Onuegbu, T.U., I.M. Ogbu, and C. Ejikeme, (2011), Comparative Analyses of ‎Densities and Calorific Values of Wood and Briquettes Samples Prepared at Moderate ‎Pressure and Ambient Temperature, IJPAES, 2, 40-45.‎
‎13- Onchieku J.M., Chikamai, B.N., Rao, M.S., (2012), Optimum Parameters for the ‎Formulation of Charcoal Briquettes Using Bagasse and Clay as Binder, European ‎Journal of Sustainable Development 1(3)‎
‎14- Oyelaran, O.A., Bolaji, B.O, Waheed, M.A. and Adekunle, M.F.. (2015) ‎Performance Evaluation of the Effect of waste paper on Groundnut Shell Briquette. ‎Int. Journal of Renewable Energy Development, 4(2), 95-101.‎
‎15- Panagiotis, G., (2011), Solid Biofuels for Energy, PhD thesis, Springer-Verlag, ‎London Limited
‎16- T. Rajaseenivasan, V. Srinivasan, G. Syed Mohamed Qadir, K. Srithar, (2016), An ‎investigation on the performance of sawdust briquette blending with neem powder, ‎Alexandria Engineering Journal, 55, 2833–2838‎
‎17- Tumuluru, J. S., Wright, C. T., Hess, J. R., and Kenney, K. L. (2011). A review of ‎biomass densification systems to develop uniform feedstock commodities for ‎bioenergy application. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 5(6): 683-707.‎
‎18- Wu, Sh., Zhang, Sh., Wang, G., Mu, C., and Huang, X. (2018). High-strength ‎charcoal briquette preparation from hydrothermal pretreated biomass wastes. Fuel ‎Processing Technology, 171, 293-300. ‎
‎19- Wesley W. W., (1986), Thermal Analysis, third edition. Wiley-Interscience John. ‎‎832 p.‎