ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА
The article substantiates the need to study the torrefaction of fuel from biomass in the atmosphere of its own gaseous medium formed during the thermal decomposition of organic substances. The methodology, equipment and devices for heat treatment of pine wood pellets are given. The results of a stud...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
2019
|
| Online Access: | https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/372 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Thermophysics and Thermal Power Engineering |
Institution
Thermophysics and Thermal Power Engineering| _version_ | 1856543788049104896 |
|---|---|
| author | Mykhailyk, V.A. Korinchevska, T.V. Korinchuk, D.M. Dakhnenko, V.L. |
| author_facet | Mykhailyk, V.A. Korinchevska, T.V. Korinchuk, D.M. Dakhnenko, V.L. |
| author_sort | Mykhailyk, V.A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-12-24T13:44:03Z |
| description | The article substantiates the need to study the torrefaction of fuel from biomass in the atmosphere of its own gaseous medium formed during the thermal decomposition of organic substances. The methodology, equipment and devices for heat treatment of pine wood pellets are given. The results of a study using the TGA and DTA methods of the degree of thermal decomposition, equilibrium humidity, ash content and specific heat of thermal decomposition of torrefied at 250, 270 and 290 °С and the initial biofuel are presented. It is shown that an increase in the heat treatment temperature leads to an increase in the degree and temperature range of fuel decomposition, an increase in the specific heat of thermal decomposition, a decrease in hydrophilicity, and an increase in ash content. The degree of decomposition of torrefied biofuel with an increase in the treatment temperature within the indicated limits decreased from 7.81 to 4.89%, which indicates an insignificant balance of hemicellulose. Heat treatment caused an increase in hydrophobicity, which manifested itself in a 2.8-fold decrease in the equilibrium moisture content of biofuel torrefied at 290 °С. Due to the invariability of the mineral composition and the decrease in dry weight, the ash content in torrefied fuel is higher than in the original. The specific heat of thermal decomposition of biofuel torrefied at 290°С increased by 65.4% compared to the initial one. The study of the method of torrefaction of biofuels at atmospheric pressure in a gaseous environment formed in a confined space during the thermal decomposition of organic substances, showed its effectiveness and the possibility of using it for heat treatment of biomass without the use of inert gases. |
| first_indexed | 2025-12-17T13:55:26Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-372 |
| institution | Thermophysics and Thermal Power Engineering |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T13:55:26Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-3722019-12-24T13:44:03Z THERMAL ANALYSIS OF GRANULAR BIOFUEL TORIFIED IN THE ATMOSPHERE OF ITS OWN GASEOUS ENVIRONMENT ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГРАНУЛИРОВАННОГО БИОТОПЛИВА ТОРРЕФИЦИРОВАННОГО В АТМОСФЕРЕ СОБСТВЕННОЙ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА Mykhailyk, V.A. Korinchevska, T.V. Korinchuk, D.M. Dakhnenko, V.L. The article substantiates the need to study the torrefaction of fuel from biomass in the atmosphere of its own gaseous medium formed during the thermal decomposition of organic substances. The methodology, equipment and devices for heat treatment of pine wood pellets are given. The results of a study using the TGA and DTA methods of the degree of thermal decomposition, equilibrium humidity, ash content and specific heat of thermal decomposition of torrefied at 250, 270 and 290 °С and the initial biofuel are presented. It is shown that an increase in the heat treatment temperature leads to an increase in the degree and temperature range of fuel decomposition, an increase in the specific heat of thermal decomposition, a decrease in hydrophilicity, and an increase in ash content. The degree of decomposition of torrefied biofuel with an increase in the treatment temperature within the indicated limits decreased from 7.81 to 4.89%, which indicates an insignificant balance of hemicellulose. Heat treatment caused an increase in hydrophobicity, which manifested itself in a 2.8-fold decrease in the equilibrium moisture content of biofuel torrefied at 290 °С. Due to the invariability of the mineral composition and the decrease in dry weight, the ash content in torrefied fuel is higher than in the original. The specific heat of thermal decomposition of biofuel torrefied at 290°С increased by 65.4% compared to the initial one. The study of the method of torrefaction of biofuels at atmospheric pressure in a gaseous environment formed in a confined space during the thermal decomposition of organic substances, showed its effectiveness and the possibility of using it for heat treatment of biomass without the use of inert gases. В статье обоснована необходимость исследования торрефикации топлива с биомассы в атмосфере собственной газообразной среды, образующейся при термическом разложении органических веществ. Приведена методика, оборудование и устройства для термической обработки гранул из древесины сосны. Расчитана степень термического разложения биотоплива при температурах торрефикации 250, 270 и 290 °С и времени выдержки 30 и 60 мин. Изменение температуры в указанных пределах с временем выдержки 60 мин приводит к увеличению степени разложения с 17,06 до 44,64 %. Представлены результаты измерения методами TGA и DTA степени термического разложения, равновесной влажности, зольности и удельной теплоты термического разложения торрефицированного и исходного биотоплива. Степень разложения торрефицированного при 250 и 290°С биотоплива, зафиксированная в момент достижения образцом 300 °С, составила соответственно 7,81 и 4,89 %, что свидетельствует о незначительном остатке гемицеллюлозы. Торрефицированное биотопливо имеет более широкий температурный диапазон термического разложения. В торрефицироанном при 250 °С, термическое разложение наблюдается в интервале 203 – 674 °С. В исходном топливе деструкция начинается с 172 и заканчивается при 606 °С. Повышение температуры торрефикации сдвигает температуру окончания термического разложения в область более высоких температур (до 785 °С в топливе, торрефицированном при 290 °С). Расширение диапазона и повышение температур термического разложения свидетельствует о росте содержания углерода в топливе. Термообработка вызвала возростание гидрофобности, проявившееся в уменьшении в 2,8 раза равновесной влажности торрефицированных при 290 °С гранул биотоплива по сравнению с неторрефицированным. Из-за неизменности минерального состава и уменьшения сухой массы содержание золы в торрефицированном топливе в 2,4 раза выше, чем в исходном. Удельная теплота термического разложения торрефицированного при 290 °С биотоплива возросла на 65,4 %. Исследование способа торрефикации биотоплива при атмосферном давлении в условиях газообразной среды, образующейся в ограниченном пространстве при термическом разложении органических веществ, показали его эффективность и возможность применения для термической обработки биомассы без использования инертных газов. Методами TGA та DTA досліджено торрефіковані за 250, 270 та 290 °С гранули з деревини сосни. Торрефікація здійснювалась при атмосферному тиску в умовах газоподібного середовища, що утворюється в обмеженому просторі при термічному розкладанні органічних речовин палива. Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2019-12-24 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/372 10.31472/ttpe.4.2019.10 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 70-77 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 70-77 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 41 No 4 (2019): Thermophysics and Thermal Power Engineering; 70-77 2663-7235 10.31472/ttpe.4.2019 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/372/308 |
| spellingShingle | Mykhailyk, V.A. Korinchevska, T.V. Korinchuk, D.M. Dakhnenko, V.L. ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА |
| title | ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА |
| title_alt | THERMAL ANALYSIS OF GRANULAR BIOFUEL TORIFIED IN THE ATMOSPHERE OF ITS OWN GASEOUS ENVIRONMENT ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГРАНУЛИРОВАННОГО БИОТОПЛИВА ТОРРЕФИЦИРОВАННОГО В АТМОСФЕРЕ СОБСТВЕННОЙ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ |
| title_full | ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА |
| title_fullStr | ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА |
| title_full_unstemmed | ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА |
| title_short | ТЕРМІЧНИЙ АНАЛІЗ ГРАНУЛЬОВАНОГО БІОПАЛИВА ТОРРЕФІКОВАНОГО У АТМОСФЕРІ ВЛАСНОГО ГАЗОПОДІБНОГО СЕРЕДОВИЩА |
| title_sort | термічний аналіз гранульованого біопалива торрефікованого у атмосфері власного газоподібного середовища |
| url | https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/372 |
| work_keys_str_mv | AT mykhailykva thermalanalysisofgranularbiofueltorifiedintheatmosphereofitsowngaseousenvironment AT korinchevskatv thermalanalysisofgranularbiofueltorifiedintheatmosphereofitsowngaseousenvironment AT korinchukdm thermalanalysisofgranularbiofueltorifiedintheatmosphereofitsowngaseousenvironment AT dakhnenkovl thermalanalysisofgranularbiofueltorifiedintheatmosphereofitsowngaseousenvironment AT mykhailykva termičeskijanalizgranulirovannogobiotoplivatorreficirovannogovatmosferesobstvennojgazoobraznojsredy AT korinchevskatv termičeskijanalizgranulirovannogobiotoplivatorreficirovannogovatmosferesobstvennojgazoobraznojsredy AT korinchukdm termičeskijanalizgranulirovannogobiotoplivatorreficirovannogovatmosferesobstvennojgazoobraznojsredy AT dakhnenkovl termičeskijanalizgranulirovannogobiotoplivatorreficirovannogovatmosferesobstvennojgazoobraznojsredy AT mykhailykva termíčnijanalízgranulʹovanogobíopalivatorrefíkovanogouatmosferívlasnogogazopodíbnogoseredoviŝa AT korinchevskatv termíčnijanalízgranulʹovanogobíopalivatorrefíkovanogouatmosferívlasnogogazopodíbnogoseredoviŝa AT korinchukdm termíčnijanalízgranulʹovanogobíopalivatorrefíkovanogouatmosferívlasnogogazopodíbnogoseredoviŝa AT dakhnenkovl termíčnijanalízgranulʹovanogobíopalivatorrefíkovanogouatmosferívlasnogogazopodíbnogoseredoviŝa |