توليد نفت زيستي از پيروليز سريع بقاياي ذرت و چوب اكاليپتوس در رآكتور بستر سيال

Bio-oil production from fast pyrolysis of corn wastes and eucalyptus wood in a fluidized bed reactor

پيروليز سريع يكي از فناوري‌هاي جذاب براي توليد سوخت مايع (نفت زيستي) از زيست‌توده است كه پتانسيل زيادي براي استفاده در صنعت و حمل‌ونقل دارد. ضايعات ذرت (چوب و كلش) و چوب اكاليپتوس به‌عنوان دو منبع ليگنوسلولزي، از فراواني زيادي در سطح جهان برخوردار هستند. در اين مطالعه پيروليز سريع اين دو ماده تحت دماي 500 درجه سانتي‌گراد، جريان گاز حامل 660 ليتر در ساعت، اندازه ذرات 2-1 ميلي‌متر و نرخ تغذيه 80، 90 و 110 گرم در ساعت مورد بررسي قرار گرفت. آزمايش‌ها به‌صورت پيوسته در يك رآكتور بستر سيال انجام شد. ميعان بخارات پيروليزي در 3 مرحله سرمايشي (15، 0 و 40- درجه سانتي‌گراد) به‌اضافه مرحله جذب الكترواستاتيك صورت مي‌پذيرفت. نتايج نشان داد كه افزايش نرخ تغذيه در هر دو ماده خام ابتدا باعث افزايش توليد نفت زيستي و سپس كاهش آن مي‌شود. بيشترين ميزان نفت زيستي به‌ميزان 4/72 درصد از چوب اكاليپتوس در نرخ تغذيه 90 گرم در ساعت به‌دست آمد. كارايي توليد نفت زيستي از پيروليز سريع بقاياي ذرت به‌طور متوسط كمتر از چوب اكاليپتوس بود. در تمامي آزمايش‌ها، نفت به‌دست آمده از چگالنده الكترواستاتيك قهوه‌اي پررنگ با ويسكوزيته بسيار بالا بود.

Fast pyrolysis is an attractive technology for biomass conversion, from which bio-oil is the preferred product with a great potential for use in industry and transport. Corn wastes (cob and stover) and eucalyptus wood are widely being produced throughout the world. In this study, fast pyrolysis of these two materials were examined under the temperature of 500 °C; career gas flow rate of 660 l h-1; particle size of 1-2 mm; 80 and 110 g h-1 of feed rate. The experiments were carried out in a continuous fluidized bed reactor. Pyrolysis vapor was condensed in 3 cooling traps (15, 0 and -40 °C) plus an electrostatic one. Eucalyptus wood was pyrolyised to 12.4, 61.4, and 26.2 percent of bio-char, bio-oil and gas, respectively while these figures were as 20.15, 49.9, and 29.95 for corn wastes. In all experiments, the bio-oil obtained from electrostatic trap was a dark brown and highly viscose liquid.