Bu çalışmada, farklı sıcaklıklarda (400 – 600 oC'de) ve farklı biyokütle/katalizör (b/c) ağırlık oranlarında (90/10 – 60/40) sabit yataklı bir reaktörde Tectona grandis'in katalitik hızlı pirolizi ile üretilen biyo-yağların yakıt özellikleri incelenmiştir. Katalizör olarak magnezyum oksit (MgO) kullanılmıştır ve ürün verimleri belirlenmiştir. Biyo-yağlar karakterize edilmiştir ve element bileşimleri, yüksek ısıtma değerleri, maksimum biyo-yağ verimi koşullarındaki temel yakıt özellikleri, viskozite, parlama noktası, nem içeriği, pH değeri ve Conradson karbon kalıntısı (CCR) değerleri incelenmiştir ve katalitik olmayan piroliz biyo-yağların değerleri ile karşılaştırılmıştır. 400, 500 ve 600 oC'de ve 70/30, 80/20 ve 70/30 b/c oranlarında elde edilen ağırlıkça maksimum biyo-yağ verimleri sırasıyla, %31,53, % 40,87 ve % 29,30 olarak bulunmuştur. Katalitik piroliz biyo-yağları, katalitik olmayan piroliz biyo-yağlarından daha yüksek karbon ve hidrojene ancak daha düşük oksijen ve kükürt içeriğine sahip bulunmuştur. Katalitik piroliz biyo-yağlarının Yüksek Isıtma Değerleri (HHV) (40,31 – 42,08 MJ/kg), katalitik olmayan biyo-yağlardan (36,47 – 36,76 MJ/kg) daha yüksek belirlenmiştir. Katalizör, viskoziteyi (400 ve 500 oC'de), nem içeriğini ve CCR'yi (400 ve 600 oC'de) azaltmıştır ve biyo-yağların pH değerini (400 ve 600 oC'de) artırmıştır. Katalitik piroliz, biyo-yağların yakıt özelliklerini geliştirmektedir.
This study analyzed the fuel properties of bio-oils produced by catalytic fast pyrolysis of Tectona grandis in a fixed bed reactor at different temperatures (400 – 600 oC) and biomass to catalyst (b/c) weight ratios (90/10 – 60/40). Magnesium oxide (MgO) was used as catalyst. The product yields were determined. Bio-oils were characterized with their elemental composition and their Higher Heating Values (HHVs) as well as their basic fuel properties at maximum bio-oil yields conditions, including viscosity, flash point, moisture content, pH value and Conradson Carbon Residue (CCR), were determined and compared with those of non-catalytic pyrolysis bio-oils. The maximum yields of bio-oil at 400, 500 and 600 oC were 31.53, 40.87 and 29.30 wt.%, respectively, obtained at b/c ratios of 70/30, 80/20 and 70/30. Catalytic pyrolysis bio-oils possessed higher carbon and hydrogen but lower oxygen and sulphur contents than non-catalytic pyrolysis bio-oils. The HHVs of catalytic pyrolysis bio-oils (40.31 – 42.08 MJ/kg) were higher than those of non-catalytic bio-oils (36.47 – 36.76 MJ/kg). Catalyst reduced the viscosity (at 400 and 500 oC), moisture content and CCR (at 400 and 600 oC), and increased the pH value of bio-oils (at 400 and 600 oC). Catalytic pyrolysis deoxygenates and enhances the fuel properties of bio-oils.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Energy Systems Engineering (Other) |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | August 31, 2021 |
Submission Date | December 11, 2020 |
Acceptance Date | August 13, 2021 |
Published in Issue | Year 2021 Volume: 26 Issue: 2 |
Announcements:
30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.