Симулиран BF термичен профил, използван в TGA и за изпитвания на тръбни пещи.

поведение

Схематично оформление на тръбната пещ.

TGA-QMS анализ на саморедуциращи се композити (а) FRC; (б) SDC; (в) HTTC; (d) CCC и (e) BFC в Аргон до 1100 ° C, използвайки BF симулиран термичен профил.

DTG криви на саморедуциращи се композити по време на TGA тестове в Ar-газ до 1100 ° C, използвайки симулиран BF термичен профил.

XRD анализ на редуциран композит, обработен в тръбна пещ при (a) 500 ° C; (b) 680 ° С; (c) 740 ° С; (d) 850 ° С; (e) 950 ° C и (f) крайна проба до 1100 ° C в TGA.

Типични текстури, наблюдавани в LOM (увеличение 20x) в композити от тестове, прекъснати при 680 ° C. а) FRC и б) CCC. H = хематит (бяло-сив), M = магнетит (сив) и BC = био-въглища.

SEM изображение (увеличение 1000 ×), на композити от тестове, прекъснати при 740 ° C. (a) SDC, (b) HTTC, H = хематит, M = магнетит и Ol = оливин.

Анализ на отработени газове на CO за различни видове биоугли, съдържащи композити (BCC).

Резюме

1. Въведение

38% масов добив), тъй като голяма част от VM беше отстранена по време на процеса [13]. Може да бъде предимство да се използва торефициран продукт като редуциращ агент в композити, съдържащи железен оксид, ако оставащите летливи допринасят за редукцията. За да се изберат подходящи био-въглища за използване в композити с железен оксид, се изискват подобрени познания за ефекта от свойствата на био-въглищата.

2. Материали и методи

2.1. Материал и характеристика

163 µm чрез анализатор на размера на частиците на базата на лазерна дифракция (CILAS 1064, Micromeritics Instrument Corporation, Орлеан, Франция). Използвал се цимент, тъй като той е често свързващо вещество в индустриално произведените брикети.

2.2. Композитна подготовка

2.3. Термогравиметричен анализ

2.4. Тестове за прекъснато намаляване на композитите

2.5. Характеризиране

2.5.1. Минералогия

2.5.2. Морфология

3. Резултати

3.1. TGA/QMS и DTG

300 ° C, както се вижда в Регион I на Фигура 4. Чрез повишаване на температурата до 850 ° C, загубата на маса на FRC, SDC и HTTC се увеличава и е по-висока, отколкото за CCC и BFC. При температури над 850 ° C, степента на загуба на маса е висока за CCC, както се вижда на Фигура 4. Степента на загуба на маса за всички композити се увеличава, както се вижда в Област III (до 1100 ° C), докато основната загуба на маса за CCC и BFC се намира съответно при 850–950 ° C и 950–1100 ° C.

3.2. Тестове за прекъснато намаляване на композитите

3.3. XRD анализ

3.4. Оценка на композитната структура по време на редукция

740 ° C, трансформацията на хематит в магнетит е продължила по-нататък в SDC и са се образували пореста структура и пукнатини, както се вижда на Фигура 7а, докато трансформацията на хематит в магнетит все още е във външния слой в HTTC, както се вижда на Фигура 7b. Каналната структура на био-въглищата се наблюдава във FRC и е съвсем ясна в CCC, както се вижда на фигура 6а и фигура 6б, съответно.

4. Дискусия

300 ° С. Въпреки че TSD и TFR имат доста сходно съдържание на VM, по-високата загуба на маса, открита при ниска температура за FRC, може да се дължи на наличието на по-високо съдържание на катализиращи компоненти като CaO и K2O в TFR, отколкото в TSD. Това може да повлияе на отделянето на H2O по време на реакцията, тъй като йонният ток за H2O е най-висок за FRC, въпреки че съдържанието на H е подобно на SDC. Въздействието на състава на пепелта върху поведението на деелатизацията на био-въглищата е посочено в предишно проучване [28], където био-въглищата с по-високо съдържание на катализиращи компоненти освобождават VM при по-ниска температура и това може да ограничи приноса му за намаляването. Високият интензитет на H2O, последван от CO2 и H2, открит при анализите на СУК за FRC, показва, че част от CO се изразходва в реакцията. Възможно е това да повлияе на приноса за намаляване на железния оксид в FRC. От XRD анализ се видя, че FeO е образуван в проби, прекъснати при 740 ° C за FRC, докато е открит в проби, прекъснати при 680 ° C за SDC.

760 ° C, както е показано на фигура 8. Част от този CO газ може да произхожда от термично разлагане на VM, както и от реакцията на Будаар, при която CO2 реагира с остатъчен въглерод над 700 ° C, както е съобщено от Butterman [33]. Освен това се забелязва, че FeO се образува в SDC при по-ниски температури, отколкото при другите композити и SDC има най-високата степен на загуба на маса в област II (до 850 ° C).