Published August 29, 2021 | Version v1
Publication Open

ANALYSIS AND COMPARISON OF THE FUEL PROPERTIES OF BIO-OILS PRODUCED BY CATALYTIC FAST PYROLYSIS OF Tectona grandis

Creators

  • 1. Ladoke Akintola University of Technology

Description

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.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

حللت هذه الدراسة خصائص الوقود للزيوت الحيوية الناتجة عن التحلل الحراري السريع الحفاز لـ Tectona grandis في مفاعل ذو طبقة ثابتة عند درجات حرارة مختلفة (400 – 600 درجة مئوية) ونسب وزن الكتلة الحيوية إلى المحفز (b/c) (90/10 – 60/40). تم استخدام أكسيد المغنيسيوم (MGO) كمحفز. تم تحديد عوائد المنتج. تميزت الزيوت الحيوية بتكوينها العنصري وتم تحديد ومقارنة قيم التسخين العالية الخاصة بها (HHVs) بالإضافة إلى خصائص الوقود الأساسية الخاصة بها في ظروف أقصى إنتاج للنفط الحيوي، بما في ذلك اللزوجة ونقطة الوميض ومحتوى الرطوبة وقيمة الرقم الهيدروجيني وبقايا الكربون في كونرادسون (CCR)، مع تلك الخاصة بالزيوت الحيوية للتحلل الحراري غير الحفاز. كانت أقصى غلة للنفط الحيوي عند 400 و 500 و 600 درجة مئوية 31.53 و 40.87 و 29.30 ٪ بالوزن، على التوالي، تم الحصول عليها بنسب 70/30 و 80/20 و 70/30. تحتوي الزيوت الحيوية للتحلل الحراري التحفيزي على نسبة أعلى من الكربون والهيدروجين ولكنها تحتوي على نسبة أقل من الأكسجين والكبريت مقارنة بالزيوت الحيوية للتحلل الحراري غير التحفيزي. كانت HHVs الخاصة بالزيوت الحيوية للتحلل الحراري الحفاز (40.31 – 42.08 ميجا جول/كجم) أعلى من تلك الخاصة بالزيوت الحيوية غير الحفازة (36.47 – 36.76 ميجا جول/كجم). قلل المحفز من اللزوجة (عند 400 و 500 درجة مئوية)، ومحتوى الرطوبة و CCR (عند 400 و 600 درجة مئوية)، وزاد من قيمة الرقم الهيدروجيني للزيوت الحيوية (عند 400 و 600 درجة مئوية). يزيل الانحلال الحراري الحفاز الأكسجين ويعزز خصائص الوقود للزيوت الحيوية.

Translated Description (French)

Cette étude a analysé les propriétés de combustible des bio-huiles produites par la pyrolyse rapide catalytique de Tectona grandis dans un réacteur à lit fixe à différentes températures (400 – 600 oC) et des rapports pondéraux biomasse/catalyseur (b/c) (90/10 – 60/40). L'oxyde de magnésium (MgO) a été utilisé comme catalyseur. Les rendements en produits ont été déterminés. Les bio-huiles ont été caractérisées avec leur composition élémentaire et leurs valeurs de chauffage plus élevées (HHV) ainsi que leurs propriétés de carburant de base dans des conditions de rendements maximaux de bio-huile, y compris la viscosité, le point d'éclair, la teneur en humidité, la valeur du pH et le résidu de carbone Conradson (CCR), ont été déterminées et comparées avec celles des bio-huiles de pyrolyse non catalytiques. Les rendements maximaux en bio-huile à 400, 500 et 600 oC étaient de 31,53, 40,87 et 29,30 % en poids, respectivement, obtenus à des rapports b/c de 70/30, 80/20 et 70/30. Les bio-huiles de pyrolyse catalytique possédaient plus de carbone et d'hydrogène, mais des teneurs en oxygène et en soufre plus faibles que les bio-huiles de pyrolyse non catalytique. Les HHV des bio-huiles de pyrolyse catalytique (40,31 – 42,08 MJ/kg) étaient plus élevés que ceux des bio-huiles non catalytiques (36,47 – 36,76 MJ/kg). Le catalyseur a réduit la viscosité (à 400 et 500 oC), la teneur en humidité et la CCR (à 400 et 600 oC), et a augmenté la valeur du pH des bio-huiles (à 400 et 600 oC). La pyrolyse catalytique désoxygéne et améliore les propriétés combustibles des bio-huiles.

Translated Description (Spanish)

Este estudio analizó las propiedades combustibles de los bioaceites producidos por pirólisis catalítica rápida de Tectona grandis en un reactor de lecho fijo a diferentes temperaturas (400 – 600 oC) y relaciones en peso de biomasa a catalizador (b/c) (90/10 – 60/40). Se utilizó óxido de magnesio (MgO) como catalizador. Se determinaron los rendimientos del producto. Los bioaceites se caracterizaron por su composición elemental y sus valores de calentamiento más altos (HHV), así como sus propiedades básicas de combustible en condiciones de rendimiento máximo de bioaceite, incluidos la viscosidad, el punto de inflamación, el contenido de humedad, el valor de pH y el residuo de carbono de Conradson (CCR), se determinaron y compararon con los de los bioaceites de pirólisis no catalítica. Los rendimientos máximos de bioaceite a 400, 500 y 600 oC fueron 31,53, 40,87 y 29,30% en peso, respectivamente, obtenidos a relaciones b/c de 70/30, 80/20 y 70/30. Los bioaceites de pirólisis catalítica poseían mayores niveles de carbono e hidrógeno, pero menores contenidos de oxígeno y azufre que los bioaceites de pirólisis no catalítica. Los HHV de los bioaceites de pirólisis catalítica (40.31 – 42.08 MJ/kg) fueron más altos que los de los bioaceites no catalíticos (36.47 – 36.76 MJ/kg). El catalizador redujo la viscosidad (a 400 y 500 oC), el contenido de humedad y el CCR (a 400 y 600 oC), y aumentó el valor del pH de los bioaceites (a 400 y 600 oC). La pirólisis catalítica desoxigena y mejora las propiedades de combustible de los bioaceites.

Files

1441801.pdf

Files (931.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:499db460a44906498488e6f62b73e927
931.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل ومقارنة خصائص الوقود للزيوت الحيوية الناتجة عن التحلل الحراري السريع الحفاز لـ Tectona grandis
Translated title (French)
ANALYSE ET COMPARAISON DES PROPRIETES COMBUSTIBLES DES bio-huiles PRODUITES par PYROLYSE CATALYTIQUE RAPIDE DE Tectona grandis
Translated title (Spanish)
ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES COMBUSTIBLES DE los bioaceites PRODUCIDOS por PIRÓLISIS CATALÍTICA RÁPIDA DE Tectona grandis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3197072886
DOI
10.17482/uumfd.838894

Is supplement to
https://openalex.org/W3136689566 (Other)
https://openalex.org/W2351093436 (Other)
https://openalex.org/W3006014537 (Other)
https://openalex.org/W2619066224 (Other)
https://openalex.org/W2391480620 (Other)
https://openalex.org/W2056633293 (Other)
https://openalex.org/W3112479962 (Other)
https://openalex.org/W4321513591 (Other)
https://openalex.org/W2123212385 (Other)
https://openalex.org/W2359875023 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1546454396
  • https://openalex.org/W1574430524
  • https://openalex.org/W1596702169
  • https://openalex.org/W1981317567
  • https://openalex.org/W1992609322
  • https://openalex.org/W1998783006
  • https://openalex.org/W2010685428
  • https://openalex.org/W2017390031
  • https://openalex.org/W2041577442
  • https://openalex.org/W2042308415
  • https://openalex.org/W2052548325
  • https://openalex.org/W2058330204
  • https://openalex.org/W2058785470
  • https://openalex.org/W2059987408
  • https://openalex.org/W2062857487
  • https://openalex.org/W2072697034
  • https://openalex.org/W2077724830
  • https://openalex.org/W2091903819
  • https://openalex.org/W2094991496
  • https://openalex.org/W2119411740
  • https://openalex.org/W2332249980
  • https://openalex.org/W2342502456
  • https://openalex.org/W2473548611
  • https://openalex.org/W2586707947
  • https://openalex.org/W2600802629
  • https://openalex.org/W2948077439
  • https://openalex.org/W3107505723
  • https://openalex.org/W4247533337