Im Fokus der Entwicklung von Partikeltransportprojekten durch die Pipeline wird eine neue Art von carbonisierten Partikeln geformt, die die Volumenenergiedichte, Haltbarkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit erhöht.
Queens University, Kingston, Kanada ursprüngliche Idee (Queen ‚s University) Forschungsprojekt ist eine Holzpellet-Pipeline zu entwickeln, um die gewünschten Eigenschaften zu erfüllen. Professor für Maschinenbau und Werkstofftechnik, Universität der Königin, Kingston, Andrew Pollard Um dies zu tun, sphärische Anforderung der Füllstoffteilchen in dem Kanal zu maximieren muss auch sehr langlebig und steht durch den Aufprall mit anderen Teilchen und das Rohr und den Verschleiß natürlich müssen sie in der Lage sein, eine lange Zeit in der Unterwasser-Pipeline zu unterstützen .. - Zu dieser Zeit existierte ein solches Teilchen überhaupt nicht, und so begann das Team der Königin ein eigenes Forschungsprojekt.
Karbonisierungsverfahren ist sehr interessant, weil die Verwendung von Teilchen dieses Verfahrens hergestellt erhöht nicht nur die Energiedichte, sondern auch die Härte verbessern, die wichtigsten sind hydrophob. Jedoch ist der herkömmliche zylindrische Karbid-Partikel ist nicht optimal in der Pipeline-Unterbrechung Endbereich ist einfach Wasser und die Teilchen oder Körner zu erzeugen. für den Transport durch Rohrleitungen, werden die Partikel kontinuierlich, glatte äußere undurchlässige Oberfläche erfordern Beschädigung und Wasser zu minimieren.
Zur Erreichung dieses Ziels, das Team Biomasse durch Kompression zwischen zwei halbkugelige Form von Teilchen gemacht, und nicht als ein herkömmliches partikelförmige Material durch eine Düse extrudiert wird. Eine weitere Variante zur Verarbeitung Kompression vor herkömmlicher beinhaltet, durch Die Form wird für eine Zeitperiode auf die eingestellte Temperatur erwärmt, die Biomasse in dem Formhohlraum wird karbonisiert und die Körnchen werden dann gepresst.
Interessanterweise fand das Team, produzieren eine entgaste Probe und die Probenerwärmungsluftumgebung Interaktion innerhalb der Form zu verhindern, so daß keine inerte Umgebung während der Carbonisierung. Die ersten Teilchen als dunkelbraune Farbe erzeugt, und Karbonisierung Wie Teilchen haben sie eine glatte, harte und glänzende äußere Oberfläche und leider haben sie auch eine fragile äquatoriale Ebene, die sich leicht in zwei Hälften teilt.
Da die anderen Eigenschaften des Partikels viele der Schwachstellen der Halb zylindrischen Pellets zu überwinden, Forschungsteam Wechselwirkung zwischen den Rohmaterialteilchen innerhalb der Form während des Verdichtungsvorganges zu fokussieren und auf die Äquatorebene anfällig identifizieren ist zwischen Teilchen aufgrund unzureichenden Kontakt verursacht a. Biomasse vermischt werden zwischen den Fasern zu verbessern, und das Team, so Pollard umgestaltet sterben, die wie Eisportionierer fungiert. Partikel wird dann mit der gleichen wasserundurchlässigen äußeren Oberfläche, und feste, beispielsweise durch verbesserte Aufpralltests zeigen beispielsweise, dass Partikel auf einen Betonboden geworfen werden, sie prallen ab und haben keinen Einfluss auf die Oberfläche.
in der Form von Biomasse Karbonisierungsprozess jedoch so, dass die erweiterte Skala Industriekapazität ist sehr schwierig geworden, so wird das Team, um zu bestimmen, ob konzentrieren Verkohlung und Granulierungsschritt getrennt werden können, während immer noch die gleichen festen Teilchen zu erreichen.
Um Hilfe zu erhalten, das Team der Königin-Universität Professor eingeladen, David Strong. Starke Vorsitzender der Natur- und Ingenieurwissenschaften Research Council of Design Engineering Einschätzung, dass, wenn Sie in der Industrie angewendet werden soll, dann muss das Team ein Minimum an Zeit auf chemische und biologische Substanzen in der Form ausgegeben Dies bedeutet, dass entweder die Biomasse nach dem Vorwärmen in die Form geladen wird oder die Aufheizrate der Biomasse in der Form signifikant erhöht wird.
Die erste Schwierigkeit besteht darin, dass ein Programm, um die Herausforderungen der Materialien gerecht zu werden Handhabung, vor allem in der Universitätslaborumgebung, so dass das Team auf dem zweite Programm fokussiert. Wenn jedoch die traditionellen Denk Temperatur Karbonisierungsprozess ist, kann nicht mehr als 50 Grad Celsius nicht überschreiten, und beim Abkühlen des verkohlten Materials zu ‚verfestigt‘, kann es nicht feste Partikel bildet. Forscher diese Annahmen in Frage gestellt, und kann durch eine Reihe von Experimenten zeigen, schnell wieder erwärmt und komprimiert wird, dass vor dem Heizen und Kühlen durch die Biomasse, ein bilden Dieselbe Qualität von festen Partikeln, die unter Verwendung des ursprünglichen Verfahrens erhalten wurden.
Dies ist ein wichtiges Ergebnis, kann das Team weiterentwickelt werden, entweder roh oder vorbehandelte Biomasse Retentionszeit nahe Null im Kompressionszyklus. Haben erfolgreich eine Vielzahl von Arten von Biomasse in diesem Prozess abdeckt holzig und nicht-holzige Biomasse, wie Pappel, Rutenhirse, Hanf und Haferspelzen.
Es stellt sich heraus, dass die Eigenschaften der Queens University Partikel entwickelt (im folgenden als Q'Pellets bezeichneten) sind ebenfalls gut geeignet für eher traditionelle Anwendungen, wie beispielsweise Co-firing mit der Kohle in der Stromerzeugung als Alternative zu kohlenstoffarmen Brennstoffen bei der Zementherstellung. Wie bei herkömmlichen Karbidteilchen im Vergleich zu weiß oder Karbidteilchen, Q'Pellets eine höhere Energiedichte, Härte und hydrophober aufweist.
Jedoch ist die Formpreßverfahren Q'Pellets führt zu einer erhöhten Dichte, die kugelförmigen Füllstoff und verbesserte Ergebnisse zu einer erhöhten Schüttdichte, wodurch die Volumenenergiedichte zu erhöhen. Q'Pellets hat auch eine kontinuierliche, glatte und undurchlässige Oberfläche der äußeren maximalen reduziert Staubentwicklung, wodurch das Problem der Staubexplosion zusätzlich reduzieren, ihre schalenförmigen Oberfläche das Eindringen von Wasser zu minimieren - Interessanterweise fand das Team Q'Pellet in Wasser ein Jahres unter Wasser und eine Hälfte, sein haltbaren ohne Wirkung.
Um Q'Pellets kommerzielles Potenzial zu bewerten, entwickelte ein tabellenbasiertes Modell, um Q'Pellets, zylindrische zylindrische Karbidteilchen und weißen Partikel technische und wirtschaftliche Analyse und vereinfacht Ökobilanz. Basierend auf dieser Annahme folgende Fälle eine Anlage im kommerziellen Maßstab in Williams Lake, British Columbia, in Rotterdam gebaut, abgeschlossen hat die Niederlande die Lieferung von Produkten jede Teilchen Art der Produktion auf der Grundlage seines internen Zinsfuß, Lebenszyklus Treibhausgas-Emissionen zu vergleichen.
Analog Q'Pellets interne Rendite von bis zu 12,7%, 11,1%, weißer Teilchen, Karbidteilchen von 8%. Vereinfachtes Lebenszyklus-Analyse zeigt, dass die Emissionen Q'Pellets Lebenszyklus Treibhausgas um einen Mindestbetrag von drei Produkten, 6,96 kgCO2eq / GJ, während die weißen Partikel 21.50kgCO2eq / GJ, Karbidteilchen 10.08kgCO2eq / GJ. auf diesen Lebenszyklus Treibhausgas-Emissionen, die weißen Partikel über den maximalen nachhaltige Lebenszyklus-Emissionen Vorschriften der EU-Rechtsvorschriften durch Änderung des Eingangs die Variablen der Modell Sensitivitätsanalyse zeigen, dass weißen Partikel empfindlicher auf Marktvariablen sind nicht kontrolliert werden kann, vor allem Verkaufspreis, Biomasse Rohstoffpreise und Transportkosten auch durchgeführt Monte-Carlo-Analyse Partikel zeigen die Ergebnisse, mit Q'Pellet Produktion im Vergleich zur Produktion von weißen Partikeln Vorhersagbarkeit ist schlecht, und ist eher in einem negativen IRR führen.
Q'Pellet Vorteil liegt auf der Hand, erhöhen die Volumenenergiedichte, eine überlegene Leistung, die Treibhausgasemissionen Zyklen. Allerdings ist Q'Pellet Technologie noch in einem relativ frühen Stadium der Entwicklung, muss mehr getan werden, um ihre Spielstärke zu verbessern. Pollard starke und glauben, lässt sich am besten erreichen dies, indem mit Partnern aus der Industrie arbeiten, sind Technologie-basierte, damit uns darauf, die Technologie zu fördern.
Daher ist die Technologietransferstelle der Universität hat helfende worden Industriepartner bestimmt Interesse an der Entwicklung und Technologie kommerzialisiert Q'Pellet ein US-Patent Formenbau, sowie eine große Anzahl von Verarbeitungstechnologie und Know-how abdeckt Q'Pellet besitzt, das Team glaubt, dass es ein starkes Fundament, auf dem eine neue proprietäre Granulation Plattform bauen etabliert.
