Как можно сосредоточиться на проектах развития через транспортный трубопровод частиц, новые формованные частицы карбида, что увеличивает объемную плотность энергии, прочность и влагостойкость.
Королевский университет, Кингстон, Канада оригинальная идея (Университет Королевы) исследовательский проект по разработке топливных древесных гранул трубопровода для достижения желаемых характеристик. Профессор механики и материаловедения, Королевский университет, Кингстон, порядка Эндрю Поллард, чтобы сделать это, сферическое требование максимизации частиц наполнителя в канале также нуждается в высокой долговечности, и стоять при ударе с другими частицами и трубой и износом, конечно, они должны быть в состоянии поддерживать долгое время в подводном трубопроводе .. - В то время такая частица вообще не существовала, поэтому команда королевы сама начала самостоятельный исследовательский проект.
Процесс карбонизации очень интересен, так как использование частиц из этого процесса не только увеличивает плотность энергии, но и повысить твердость, наиболее важными из них являются гидрофобными. Однако обычными частицы карбида цилиндрического не являются оптимальной в разрыве трубопровода концевой участок легко производить воду и частицу или гранулу. для транспортировки по трубопроводу, частицы будут требовать непрерывной, гладкую наружную непроницаемую поверхности, чтобы свести к минимуму повреждения и воды.
Для достижения этой цели, биомассы команды при сжатии между двумя полусферической формы, выполненный из частиц, а не экструдируют через фильеру в виде обычного материала в виде частиц. Другой вариант включает в себя обычную обработку перед сжатием, путем период времени, пресс-форму нагревают до заданной температуры, карбонизации биомассы в полости пресс-формы, а затем прессованием гранул.
Интересно отметить, что команда обнаружила, производит дегазированный образец и нагревание образца для предотвращения взаимодействия воздушной среды внутри пресса-формы, так что нет инертной окружающей среды при карбонизации. Первые частицы, образовавшиеся в виде темно-коричневого цвета, и карбонизации Как и частицы, с гладкой, твердой и блестящей внешней поверхностью. к сожалению, они также имеют хрупкую экваториальную плоскость, легко разделить пополам.
Поскольку другие свойства частицы частично преодолели многие из слабых сторон цилиндрических частиц, команда сосредоточилась на взаимодействии частиц внутри формы во время сжатия и определила, что слабая экваториальная плоскость обусловлена недостаточным контактом частиц Необходимость улучшения смеси между волокнами биомассы потребовала, чтобы Поллард и команда переделали формы, которые функционировали как ложки мороженого, и полученные гранулы имели одинаковую водонепроницаемую внешнюю поверхность и были также более прочными, так как улучшили Испытания на удары доказывают, например, бросание частиц на бетонный пол, они отскакивают и не влияют на поверхность.
Однако карбонизация биомассы в пресс-формах затрудняла масштабирование процесса до промышленного потенциала, поэтому команда обратила внимание на определение того, можно ли отделить стадии карбонизации и гранулирования, сохранив тем самым прочные частицы.
Чтобы получить помощь, команда пригласила Дэвида Стронга, профессора Университета королевы и кафедры проектирования дизайна в Научном и инженерно-исследовательском совете, чтобы оценить, что командам необходимо минимизировать время, затрачиваемое на биомассу в пресс-форме, если они будут использоваться в промышленности , Означающее, что либо биомасса загружается в форму после ее предварительного нагрева, либо скорость нагрева биомассы внутри формы значительно увеличивается.
Первой задачей было решение проблем обработки материалов, особенно в лабораторных условиях университета, поэтому команда сосредоточилась на втором варианте. Однако традиционная мудрость того времени заключалась в том, что температура в процессе карбонизации не может превышать 50 градусов по Цельсию и После охлаждения карбонизированный материал «устанавливает» и не может образовывать твердые частицы, и исследователи сомневаются в этих предположениях и в серии экспериментов показывают, что предварительно нагретую и охлажденную биомассу можно быстро разогревать и сжать до образования Такое же качество твердых частиц, полученных с использованием исходного процесса.
Это ключевой вывод, который позволяет командам продолжать разработку, будь то сырая или предварительно обработанная биомасса, оставаться близкой к нулю во время цикла сжатия. Многие виды биомассы были успешно использованы в процессе, охватывая Древесная и недревесная биомасса, такая как тополя, свинец, овес и каннабис.
Факты подтвердили, что свойства, разработанные Королевским университетом (далее именуемые Q'Pellets), также хорошо подходят для более традиционных применений, таких как совместное сжигание угля для производства электроэнергии и замена низкоуглеродистого топлива на производство цемента. , Q'Pellets имеют более высокую плотность энергии, твердость и гидрофобность, чем белые или некарбонизированные частицы.
Однако процесс компрессионного формования, используемый для Q'Pellets, приводит к увеличению плотности, увеличению объемной плотности благодаря его сферическому и улучшенному упаковочному материалу и, следовательно, увеличению плотности объемной энергии. Q'Pellets также имеют сплошную гладкую и водонепроницаемую наружную поверхность до максимума Уменьшите образование пыли и, таким образом, уменьшите проблему пылевых взрывов. Кроме того, их поверхности моллюсков минимизируют попадание воды - интересно, команда обнаружила, что Q'Pellet погружался в воду в течение полутора лет и был прочным Секс не действует.
Чтобы оценить коммерческий потенциал Q'Pellets, была разработана модель на основе электронных таблиц, позволяющая проводить технико-экономический анализ и упрощенный анализ жизненного цикла Q'Pellets, цилиндрических карбонизированных частиц и цилиндрических белых частиц. На основе следующего гипотетического примера , Промышленный завод, построенный на озере Уильямс, Британская Колумбия, завершил поставки продуктов в Роттердаме, Нидерланды, сравнивая производство каждого типа частиц на основе его внутренней нормы доходности и выбросов ПГ в течение всей жизни.
Аналоговый Q'Pellets внутренняя норма прибыли до 12,7%, 11,1% белых частиц, частиц карбида 8%. Упрощенный анализ жизненного цикла показывает, что выбросы Q'Pellets жизненного цикла парниковых газов в минимальном количестве трех продуктов, 6,96 kgCO2eq / ГДж, в то время как белые частицы 21.50kgCO2eq / ГДж, частицы карбида 10.08kgCO2eq / ГДж. на эти выбросы жизненного цикла парниковых газов, белые частицы выше максимальных устойчивых положений выбросов жизненного цикла законодательства ЕС путем изменения ввода переменные анализа чувствительности модели показывает, что белые частицы более чувствительны к рыночным переменным нельзя контролировать, особенно твердые частицы продажной цены, цены сырья биомассы и транспортные расходы также провели анализ по методу Монте-Карло, результаты показывают, с Q'Pellet Производство белых частиц менее предсказуемо, чем производство, и, скорее всего, приведет к отрицательному IRR.
Q'Pellet преимущество очевидно, увеличивает объемную плотность энергии, высокую производительность, парниковых газов циклов выбросов. Тем не менее, технология Q'Pellet все еще находится в относительно ранней стадии развития, больше работы необходимо сделать, чтобы улучшить свой уровень мастерства. Поллард Сильные и верить, может наилучшим образом достичь этого, работая с партнерами по отрасли являются основанные на технологии, тем самым способствуя технологии вперед.
Таким образом, технология передачи офис университета оказывает помощь определить промышленных партнеров, заинтересованных в разработке и внедрении технологий Q'Pellet принадлежит патент США, охватывающий Q'Pellet дизайн формы, а также большое количество технологий обработки и опыта, Команда считает, что она построила прочную основу для создания новой собственной платформы грануляции.