热解大麦壳废料和残余聚苯乙烯以生成液体燃料

Paulo Castillo, Carla Haro, P. Palmay
{"title":"热解大麦壳废料和残余聚苯乙烯以生成液体燃料","authors":"Paulo Castillo, Carla Haro, P. Palmay","doi":"10.18502/espoch.v4i1.15827","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"The objective of this study was to obtain fuel through pyrolysis using barley husk and recycled compact polystyrene as raw materials, which were obtained from urban solid waste from the city of Riobamba, Ecuador. The barley hulls were sampled from different warehouses and mills in the city where grain peeling processes are carried out, while the plastic sampled was completely random. The pyrolysis process was carried out at a temperature of 400∘C in a batch reactor to analyze the effect of temperature on the yield of the liquid product. The product was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), density, viscosity, flash point, fragmentary distillation, gas chromatography coupled to mass spectrometry, and calorific value. The pyrolysis result had a high calorific value of 44546.81 kJ/kg. The highest liquid yield was 67.133%, with this, it was determined that the optimum pyrolysis temperature is at 400∘C with a higher amount of light hydrocarbons of about 49% comprised between C4 and C12. \nKeywords: pyrolisis, biomass, polystyrene, hydrocarbon, biofuel. \nResumen \nEl presente estudio tuvo como objetivo obtener combustible a través de pirólisis utilizando como materia prima cáscara de cebada y poliestireno compacto reciclado, los mismos fueron obtenidos a partir residuos sólidos urbanos de la ciudad de Riobamba - Ecuador; la cáscara de la cebada fue muestreada de las distintas bodegas y molinos de la ciudad donde realizan procesos de pelado de granos; mientras que el plástico fue muestreado de forma completamente al azar. El proceso de pirolisis se llevó a cabo a una temperatura de 400∘C en un reactor por carga para analizar el efecto de la temperatura sobre el rendimiento del producto líquido. El cual fue caracterizado mediante técnicas de espectroscopía infrarroja por transformada de fourier FTIR, densidad, viscosidad, punto de inflamación, destilación fragmentada, cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas y poder calorífico. El resultado de la pirólisis tuvo alto poder calorífico de 44546,81 kJ/kg. El rendimiento líquido más alto fue de 67,133 %, con esto, se determinó que la temperatura óptima de la pirólisis es a 400∘C con un una mayor cantidad de hidrocarburos ligeros de alrededor de 49% comprendidos entre C4 – C12. \nPalabras Clave: pirólisis, biomasa, poliestireno, hidrocarburo, biocombustibles.","PeriodicalId":11737,"journal":{"name":"ESPOCH Congresses: The Ecuadorian Journal of S.T.E.A.M.","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-04-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Pyrolysis of Barley Husk Waste with Residual Polystyrene for Liquid Fuel Generation\",\"authors\":\"Paulo Castillo, Carla Haro, P. 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摘要

本研究的目的是利用从厄瓜多尔里奥班巴市的城市固体废物中获得的大麦壳和回收的压缩聚苯乙烯作为原料,通过热解获得燃料。大麦壳是从该市进行谷物脱皮加工的不同仓库和工厂中提取的样本,而塑料样本则是完全随机的。热解过程在温度为 400∘C 的间歇式反应器中进行,以分析温度对液体产品产量的影响。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、密度、粘度、闪点、碎片蒸馏、气相色谱-质谱联用和热值对产物进行了表征。热解结果的热值高达 44546.81 kJ/kg。最高产液率为 67.133%,由此确定最佳热解温度为 400∘C,其中轻烃含量较高,约占 49%,介于 C4 和 C12 之间。关键词:热解、生物质、聚苯乙烯、碳氢化合物、生物燃料。摘要 本研究的目的是利用从厄瓜多尔里奥班巴市的城市固体废弃物中获得的大麦壳和回收的压缩聚苯乙烯作为原料,通过热解获得燃料;大麦壳是从该市进行谷物脱皮加工的不同仓库和磨坊中取样的,而塑料则以完全随机的方式取样。热解过程在温度为 400∘C 的间歇式反应器中进行,以分析温度对液体产品产量的影响。通过傅立叶变换红外光谱、密度、粘度、闪点、闪点、碎片蒸馏、气相色谱-质谱联用仪和热值对产品进行了表征。热解结果的热值高达 44546.81 kJ/kg。最高产液率为 67.133%,由此确定最佳热解温度为 400∘C,其中轻烃含量较高,约占 49%,介于 C4 - C12 之间。关键词:热解、生物质、聚苯乙烯、碳氢化合物、生物燃料。
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Pyrolysis of Barley Husk Waste with Residual Polystyrene for Liquid Fuel Generation
The objective of this study was to obtain fuel through pyrolysis using barley husk and recycled compact polystyrene as raw materials, which were obtained from urban solid waste from the city of Riobamba, Ecuador. The barley hulls were sampled from different warehouses and mills in the city where grain peeling processes are carried out, while the plastic sampled was completely random. The pyrolysis process was carried out at a temperature of 400∘C in a batch reactor to analyze the effect of temperature on the yield of the liquid product. The product was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), density, viscosity, flash point, fragmentary distillation, gas chromatography coupled to mass spectrometry, and calorific value. The pyrolysis result had a high calorific value of 44546.81 kJ/kg. The highest liquid yield was 67.133%, with this, it was determined that the optimum pyrolysis temperature is at 400∘C with a higher amount of light hydrocarbons of about 49% comprised between C4 and C12. Keywords: pyrolisis, biomass, polystyrene, hydrocarbon, biofuel. Resumen El presente estudio tuvo como objetivo obtener combustible a través de pirólisis utilizando como materia prima cáscara de cebada y poliestireno compacto reciclado, los mismos fueron obtenidos a partir residuos sólidos urbanos de la ciudad de Riobamba - Ecuador; la cáscara de la cebada fue muestreada de las distintas bodegas y molinos de la ciudad donde realizan procesos de pelado de granos; mientras que el plástico fue muestreado de forma completamente al azar. El proceso de pirolisis se llevó a cabo a una temperatura de 400∘C en un reactor por carga para analizar el efecto de la temperatura sobre el rendimiento del producto líquido. El cual fue caracterizado mediante técnicas de espectroscopía infrarroja por transformada de fourier FTIR, densidad, viscosidad, punto de inflamación, destilación fragmentada, cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas y poder calorífico. El resultado de la pirólisis tuvo alto poder calorífico de 44546,81 kJ/kg. El rendimiento líquido más alto fue de 67,133 %, con esto, se determinó que la temperatura óptima de la pirólisis es a 400∘C con un una mayor cantidad de hidrocarburos ligeros de alrededor de 49% comprendidos entre C4 – C12. Palabras Clave: pirólisis, biomasa, poliestireno, hidrocarburo, biocombustibles.
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