Vliv chemické aktivace na sorpční charakteristiky uhlíkatých materiálů

Two samples of hardwood, beech and a mixture of beech and oak were pyrolyzed by continuous chemical activation with K2CO3. Two final temperatures were tested on activated samples (550 °C, 750 °C). In the same temperature regime, also non-activated original samples were pyrolyzed. The sorption for carbonaceous material was measured with a high-pressure thermal analyzer (TGA-HP50) in the presence of nitrogen and the carbon dioxide atmosphere in the range of pressure from 0,03 to 4,5 MPa, respectively from 0,03 to 2 MPa. The sorption experiments were carried out at three different temperatures – 20, 30 a 40 °C. The tests indicate that the final temperature of activation and sorption conditions (pressure, temperature) have significant impact on sorption properties of material.Dva vzorky tvrdého dřeva, buk a směs buk/dub, byly pyrolyzovány se současnou chemickou aktivací K2CO3. Testovány byly dvě konečné teploty pyrolýzy pro aktivaci vzorků (550 °C, 750 °C). Ve stejném teplotním režimu byly pyrolyzovány i neaktivované původní vzorky. Sorpce na uhlíkové materiály byly měřeny na vysokotlakém termickém analyzátoru (TGA-HP50) v atmosféře dusíku a oxidu uhličitého v rozmezí tlaků od 0,03 do 4,5 MPa, respektive od 0,03 do 2 MPa. Sorpční experimenty probíhaly při třech teplotách – 20, 30 a 40 °C. Ukazuje se, že konečná teplota aktivace a sorpční podmínky (tlak, teplota), mají významný vliv na sorpční vlastnosti materiálu

Heat Treatment of Biomass and Coal with Subsequent Use of Solid Products.

Import 16/04/2013Studováno a popsáno bylo chování 21 druhů dřevní biomasy a čtyř druhů uhlí při termické degradaci za redukčních podmínek. Disertační práce je rozdělena do dvou částí, kde první část je věnována podrobnému popisu vzorků z hlediska termogravimetrické analýzy a druhá část se zabývá možnostmi využití pevných pyrolýzních zbytků. Sledován byl vliv procesních parametrů, jako je rychlost ohřevu, konečná teplota a vliv zrnitosti vstupního materiálu, což jsou nejdůležitější podmínky určující výnosy pyrolýzních produktů. U biomasy byl dále popsán vliv jejích hlavních složek – celulózy, hemicelulózy a ligninu na průběh tepelné degradace. Zastoupení hlavních složek se pak ukázalo být zásadním faktorem určujícím výnosy a vlastnosti pevných produktů. Součástí disertační práce je kapitola zabývající se pyrolýzním chováním směsných vzorků biomasy a uhlí. Studována byla možnost jejich vzájemné interakce, která by měla vliv na výnosy pevných produktů. Druhá část disertační práce nastiňuje dvě možnosti využití pevných produktů. První z nich je přídavek pyrolýzního uhlíku ke koksovému uhlí. Posuzován byl vliv na termoplastické vlastnosti vytvořené koksové směsi. Vzhledem k environmentálním a ekonomickým aspektům je toto využití biomasy velmi žádoucí. Další možností pak byla chemická aktivace pyrolýzních uhlíků uhličitanem draselným a následné testování jejich sorpčních vlastností za použití širokého rozmezí tlaků od 0,3 do 45 barů.Behaviour of twenty-one types of wooden biomass and four types of coal was studied and described within the process of thermic degradation in reduced atmosphere. The thesis consists of two parts. In the first part the samples are thoroughly described from the point of view of thermogravimetric analysis. The second part deals with the possibilities of utilisation of the pyrolytic solid remainders. Influence of the process parameters, e.g. the heating rate, the final temperature and the impact of granularity of the initial material, was observed. These are the most important parameters which determine the yield of the pyrolytic products. The influence of the main components of biomass, e.g. cellulose, hemicellulose and lignin, on the process of thermic degradation was described as well. The content of the main components turned out to be fundamental factor determining the qualities and the yield of the solid products. The thesis contains a chapter dealing with the behaviour of mixed samples of biomass and coal during the pyrolysis. Possibilities of their mutual interaction, which may influence the yield of the solid products, were examined as well. In the second part of the thesis are suggested two ways of utilisation of the pyrolytic solid products. The first possibility is to add pyrolytic carbon to the coke coal. The impact on the thermoplastic qualities of the coal mixture was examined. Due to the environmental and economic aspects is this utilisation of biomass very desirable. The further option was chemical activation of the pyrolytic carbon by potassium carbonate, followed by testing of its sorption qualities using a wide range of pressure, from 0,3 bars to 45 bars.Prezenční546 - Institut environmentálního inženýrstvívyhově

Waste management in Mine Tušimice

Import 06/06/2008Prezenční546 - Institut environmentálního inženýrstvíNeuveden

Recycling of PET Bottles

Import 29/09/2010Tato diplomová práce je zaměřena na možnosti recyklace PET lahví, zejména na přepracování odpadního polyethylentereftalátu tepelným rozkladem bez přístupu vzduchu. Teoretická část práce se skládá z obecného přehledu možností zpracování odpadního PET, na který navazuje kapitola popisující vlastní recyklační technologie a současný stav recyklace u nás a ve světě. Dále jsou zařazeny kapitoly pyrolýza PET a zpracování uhlíkatého skeletu, které navazují na experimentální část této práce. V experimentální části je popsána pyrolýza odpadního PET a možnost zpracování uhlíkatého skeletu jako produktu této recyklace se zaměřením na aktivaci ozónem.Záměrem diplomové práce bylo popsat recyklaci PET lahví tepelným rozkladem bez přístupu vzduchu a nastínit možnost využití a zpracování vzniklých produktů této recyklace, zejména pak uhlíkatého zbytku, který je velice zajímavým produktem.The thesis deals with the possibility to recycle PET bottles, mainly with transformation of the waste polyethylentereftalate by heat decomposition without the presence of oxygen. The theoretical part of the thesis consists of a general overview of possibilities to transform waste PET, followed by a chapter describing the actual recycling technology and the current state of recycling in our country and around the globe. Furthermore, chapters on pyrolysis of PET and processing carbon skeleton are included which follow the experimental part of the thesis. In the experimental part, pyrolysis of waste PET is described as well as the possibility of processing carbon skeleton as a product of the recycling, focussing on activation by ozone. The purpose of the thesis was to describe recycling PET bottles by heat decomposition without the presence of oxygen and suggest possible use and processing of the outcoming products of the recycling, mainly carbon residuum, which turns out to be a very interesting product. KeyPrezenční546 - Institut environmentálního inženýrstvívýborn

Thermal Behaviour of Woody Biomass and its Relevance to Coal Thermoplasticity

Sustainable biomass in modern blast furnaces has given rise to an environmentally friendly option for reducing CO2 emissions and the use of fossil fuels. In the steel industry, biomass is also seen as a potential additive to coal blends in the production of coke used to feed blast furnaces. Within this framework, the present study aims to shed light on the effect of several woody biomasses on the thermoplastic properties of coking coals, due to the relevance of thermoplasticity to the development of the structure of coke and, consequently, to its physical and chemical behaviour in a blast furnace. As the ratio of the three main components in a biomass (cellulose, hemicellulose and lignin) differs with the source of the biomass in quantity and thermal behaviour, model biopolymers were also studied. An attempt was then made to explain the different degrees of reduction of thermoplasticity in a medium-fluid coal as being due to the type of wood species and to relate it to the thermal behaviour of the model lignocellulosic polymers. Multiple linear regression analysis was applied to a set of woody biomasses with different thermogravimetric patterns and composition in order to assess the contribution of the quantity and source of the volatiles evolved during pyrolysis to the fluidity of blends of coal and biomass.N. Smatanova acknowledges the financial support by European Social Fund (ESP) -Operational Programme Education for Competitiveness (ECOP)-, CZ.1.07/2.3.00/30.0016 (Opportunity for young researchers). The financial support from the Spanish MCINN (research project PIB2010BZ-00418) is also acknowledged. The authors also thank AGROFORESTAL Nava SL-Asturias-Spain for providing the woody biomass for this studyPeer reviewe

Effect Of Chemical Activation On Sorption Characteristics Of Selected Wood Samples / Vliv Chemické Aktivace Na Sorpční Charakteristiky Uhlíkatých Materiálů

Dva vzorky tvrdého dřeva, buk a směs buk/dub, byly pyrolyzovány se současnou chemickou aktivací K2CO3. Testovány byly dvě konečné teploty pyrolýzy pro aktivaci vzorků (550 °C, 750 °C). Ve stejném teplotním režimu byly pyrolyzovány i neaktivované původní vzorky. Sorpce na uhlíkové materiály byly měřeny na vysokotlakém termickém analyzátoru (TGA-HP50) v atmosféře dusíku a oxidu uhličitého v rozmezí tlaků od 0,03 do 4,5 MPa, respektive od 0,03 do 2 MPa. Sorpční experimenty probíhaly při třech teplotách - 20, 30 a 40 °C. Ukazuje se, že konečná teplota aktivace a sorpční podmínky (tlak, teplota), mají významný vliv na sorpční vlastnosti materiál