Thermal Decomposition of Granular Biofuel Obtained by Different Methods of Activation

Abstract

The article considers the effect of the granulometric composition of pine wood sawdust and granulation modes on the thermal decomposition of biofuel. Mechanical activation and thermal activation of raw materials before pressing were used in the study. Thermal decomposition of granular fuel was carried out by the methods of thermogravimetry and differential thermal analysis. The temperature ranges of dehydration, thermal decomposition of organic and mineral substances, moisture and ash content of the fuel have been determined. The rates of thermal decomposition of organic substances in granular fuel were also determined. The thermal effects of thermal decomposition of the granule samples were compared. It is registered that the equilibrium moisture content of granules obtained after thermal activation of the raw material is lower than that for granules made by cold pressing. This is indirect evidence of their increased density. It has been determined that most of the heat of thermal decomposition of organic substances in granular fuels is released in the high-temperature period at a decomposition rate of 1,12 to 1,37 % dry matter per minute. It was revealed that the thermal effect of thermal decomposition of granules depends on the fractional composition of the ground raw materials. This may be due to the difference in the chemical composition of the fractions. The analysis of obtained results made it possible to determine that the mechanical activation of raw materials increases the average rate of granule decomposition, and thermal activation reduces it. That is, the mechanical activation of raw materials has a positive effect on the thermal decomposition process. Grinding wood sawdust to particles smaller than 0,2 mm can lead to partial destruction of complex macromolecular compounds (hemicellulose, cellulose and lignin). Thus, this leads to a decrease in the degree of intermolecular interaction and intensification of the decomposition process.

TGA and DTA of Composite Fuel and its Components

“…CHR. The CHR sample has the kinetics of thermal decomposition, which is characteristic of plant raw materials [5]. Complete dehydration occurs in the temperature range of 21…122 °С.…”

Підсумки Xxiv Міжнародної Конференції «відновлювана Енергетика Та Енергоефективність У Xxi Столітті»: Секція «біоенергетика»

“…Національна стратегія управління відходами в Україні до 2030 року передбачає перехід від видалення відходів на звалища та полігони до системи комплексного використання твердих побутових відходів (ТПВ). До спеціальних заходів Стратегії у сфері побутових відходів належить зростання рівня їх перероблення -введення в експлуатацію сміттєпереробних заводів, створення в рамках пілотних проєктів об'єктів з виробництва палива з твердих побутових відходів (RDF) [18]. Однією з причин енергетичної утилізації ТПВ є можливість отримання додаткового джерела енергії, що заміщує викопні види палива.…”

“…Однією з причин енергетичної утилізації ТПВ є можливість отримання додаткового джерела енергії, що заміщує викопні види палива. Важливість виробництва в Україні композитних палив на основі ТПВ, біомаси й торфу обумовлена прагненням ефективної утилізації ТПВ та зменшення викидів у навколишнє середовище шкідливих речовин [18].…”

“…Методи TGA дають можливість кількісно оцінити склад компонентів та визначити температурні інтервали й теплоту зневоднення, термічного розкладання органічних та мінеральних речовин. Термічний аналіз сировини для виготовлення композитних палив на основі RDF та біомаси показав, що деревинну та сільськогосподарську біомасу, текстиль, папір чи картон можна включати до складу твердого композитного палива з метою підвищення його теплотехнічних характеристик [18].…”