KEMITEKNIK/GASSER n I dette studie er benyttet PCA (principal component analysis) og PLS (partial least squares regression). Formålet er at bestemme sammenhængen mellem fysisk-kemiske karakteristika For biomassetyper med højere kaliumindhold er ovenstående ligning for koksudbyttet også brugt, hvor der er korrigeret for det højere kaliumindhold. Højere kaliumindhold er typisk for ved biomassen og koksudbyttet. For at bestemme koksindholdet få-årige planter, som for eksempel strå eller elefantgræs, der er der samlet data fra litteraturen, der beskriver koksmængden ofte bruges som bioenergiafgrøder. Den katalytiske effekt af fra biomassepyrolyseforsøg, hvor betingelserne ligner dem, der ses i suspensionsfyrede anlæg. Forsøgene, der ligger til grund for denne model, dækker intervallerne givet i tabel 1. Det er også i disse parameterspand, modellen er gyldig. Parameter Partikelstørrelse [mm] Min. 0,13 Max. 0,93 kalium, der medfører et højere koksudbytte under biomassepyrolyse, aftager ved kaliumindhold omkring 0,53 vægt% tør basis. Ønskes det at udregne koksudbyttet for pyrolyse af biomasse med kaliumindhold højere end 0,53 vægt% tør basis er K sat til 0,53 i ligningen. Både det målte og det med modellen estimerede koksudbytte for en række bioenergiafgrøder kan ses i figur 3. Max. temperatur [K] Opvarmningshast. [103 K/s] 873 1.673 0,10 12 Perspektivering Modelleringen af koksudbyttet i suspensionsfyrede anlæg præsenteret her er en del af arbejdet på DTU Kemiteknik med Kaliumindhold [vægt% tør ] 0,02 0,37 at beskrive forbrænding af biomasse. Igangværende arbejde inkluderer både modellering og eksperimentelle forsøgsserier. Tabel 1. Data, der ligger til grund for modellen stammer fra For eksempel arbejdes der i øjeblikket på en pyrolysemodel, der Trubetskaya et al. [6,7]. kan tage højde for biomassepartiklers morfologi, og CFD (com- putational fluid dynamics)-simuleringer af partikelforbrænding. Resultater ForsøgeAnen,adlyesrelnig, gbeersktirlegvreutnndæfromr edreenin[e2m],ovdiseel,r,daætkbkioemr ianstseervmalelderente givet iStaabmela1r.bDeejtdeer ooggså tiadkisse n er gyldhigø.jere kaliumindhold har et højere koksudbytte, og at biomasse, Ørsted A/S, Burmeister and Wain Scandinavian Contractors der udsættes for højere maksimale temperaturer og/eller op- A/S og Rambøll A/S takkes for støtte og godt samarbejde. abel 1 varmningshastigheder, får et lavere koksudbytte. Desuden viser Desuden tak til Nordic 5 Tech (N5T) alliancen og Ørsted A/S analysen, at partikelstørrelsen for biomassestøvpartiklerne ikke for finansiel støtte. influerer direkte på koksudbyttet. Partikelstørrelsen har dog en mere i [2]i,nvdiisreerk,teatinbdioflmydaseslseem, deaddeetnhøpjåevrierkkearlioupmvianrdmhnoilndghsahrasettighhøejedreenk. oksuEd-bmytatiel,: og at biomasse, der male temFpoerrtartæurpeyr roogly/eslelerertoupnvdaerrmbneitnignsghealssetirgrheeledvear,nftåerfoetr lsauvsepreenksoi-ksudbyttAe.nDneasLudeethn-Evisspeernasneanl,yasnenn,leatte@kt.dtu.dk massestøvopnasfrytirkilnegrn(ebliaknkdetiannfldueetrberesdkirreekvteet pi åtakboekl s1u)debryktotekts.uPdabrytitkteetlsbtøer-relsenPhetaerrdAogreenndtinJednirseeknt,epaj@kt.dtu.dk ker er det ikoobpkivosamurovismdatæpvebsnvæmgysiaetgtnt%rtntgemv%tsiethnbøvdtaieræønshsrbgtgtjieæaastg%mhsslhikpasetest,davøtfTiefrergindnehb.bereahFaddsdjsoeiæeeisrnsnn,l,spt𝑇rit�Km�𝑇æå𝑇aKeeafernp/krnsdydse.keiredmaonlelliianygmulssnemteaiårktnieeensgnmtid.mduhpHenaoeedlllrierdeagertetnuetrbirmineCigbtpiKi.kneooHrgmaokeetgsalursusrHeesdrriebenrK𝐶y𝐶e�r�𝐶tilktoeeogvtka𝐻�sn�𝐻�u�teedrbfooy12Krpt.itB9Alvsed5uaPt.e7rsLriS2mpe-tvtae9hnæt5ni-is8Egsnt0iistgco.p%asenlhnsRtsaføeeysnvrtr,iiiaegPnws.hgkGeoelf(dafbWrerblinaoornrilgdd, tEP.nAe.rgJeyn, s6e7nth, EEndeirtgioynF, uJuenlse, 2018. 2018, 32, 3. J.M. Johansen, PhD Thesis, DTU Kemiteknik, 2015. 𝐶𝐶𝐶𝐶 = 103,4370+0,6852‧𝐾𝐾𝐾𝐾−0,6598‧ log(𝑇𝑇𝑇𝑇)−0,2130‧ log(𝐻𝐻𝐻𝐻) 4. Phyllis2, database for biomass and waste, https://www.ecn.nl/phyllis2, Energy research Centre of the Netherlands. 5. L. Eriksson, E. Johansson, N. Kettaneh-Wold, S. Wold, Multi- and a modelleBnåbdeesdteemntme åkloteksougdbdyetttferafomr odadteallferna bTersutbeemtstekakyoakesut dabl.y[t6te,7f]okran ses i figMuerg2av. ariate 2001. Data Analysis Principles and applications, Umetrics AB, data fra Trubetskaya et al. [6,7] kan ses i figur 2. 6. A. Trubetskaya, P.A. Jensen, , A. D. Jensen, M. Steibel, H. Spliethoff, P. gur 2 Glarborg, Fuel Process. Technol., 2015, 140, 205-214. 7. A. Trubetskaya, P.A. Jensen, A.D. Jensen, A. D. G. Llamas, K. Umeki, P. Glarborg, Fuel Process. Technol., 2016, 143, 118-129. øjere kaliumindhold er ovenstående ligning for koksudbyttet også brugt, hvor d8.eSr.eJrimkéonrerzi,gPe. rReetmfaocrhad,eJt.C. Ballesteros, A. Giménez, J. Ballester, øjere kaliumindhold er typisk for få-årige planter, som for eksempel strå eller elefCaonmtgburæst.sF, ldamere,o2f0t0e8b, 1ru52g,e5s88-603. Den katalytiske effekt af kalium, der medfører et højere koksudbytte under biomassepyrolyse, aftager ved ,53 vægt% tør basis. Ønskes det at udregne koksudbyttet for pyrolyse af biomasse med kaliumindhold r basis er 𝐾𝐾𝐾𝐾 sat til 0,53 i ligningen. Både det målte og det med modellen estimerede koksudbytte for en kan ses i figur 3. gur 3 LABORATORIE byttet i suspensionsfyrede anlæg præsenteret her er en del af arbejdet på DTU Kemiteknik med at beskrive IgangvæFrigeundr 2e.aMrboedjdeelleirnektlougdeerkesrpbeårdi- e moFdigeullre3ri.nMgoodgelelekrespt eorgimekesnpteelrli-e forsøgsserier. For eksempel på en pyrmoleynsetemltobdeeslt,edmetr kkoaknsutadgbeythteøjde fomr beinotmaltabsseespteamrtitkkloekrssumdboyrfttoelogi, og CFD (computational fluid f partikegflofeorlrsfoberrrsærøengledfvionargen.ttaegfoert ved betinsuspensi- for få-årige planter. Alfalfa, hvedestrå og kardontidsel har kalium- Analyser og onsfyring. Modellen er udviklet på baggrund af de målte indhold højere end 0,53 vægt% tør basis, så er i disse tilfælde teknisk service nd WaindSactaan.dSianmavmiaennlCigonnintrgacmtoerds A/S ogsRatatmil 0b,ø5l3l.AUd/Sv.t=akukdevsafsokerts. tAøltlete og godt samarbejde. Desuden tak alliancenuoagfhØærsntegdigAe /dSaftoarsæfintafinnsdieels si tøtte.eksperimentelle data stammer [2]. Figur modificeret fra [2]. fra Trubetskaya et al. [6,7], und- tagen dem for kardontidsel, der kommer fra Jiménez et al. [8]. Se mere på: www.neotron-nordic.com nlete@kt.dtu.dk Figur modificeret fra [2]. @kt.dtu.dk - Dansk Kemi, 100, nr. 4, 2019 19 orld Energy, 67th Edition, June 2018. org, P.A. Jensen, Energy Fuels, 2018, 32, 9572-9580.
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Dansk Kemi her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her