Adderade råmaterial för produktion av biokol

• Main Author: Qviström, Johan
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) 2019
• Subjects: Biokol; biomassa; pyrolys; Chemical Engineering; Kemiteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-251455

Denna rapport undersöker ett antal biomassors lämplighet att användas vid tillverkning av biokolgenom långsam pyrolys. Detta har genomförts med hjälp av en litteraturstudie inklusive fallstudierför alla undersökta biomassor och det resulterade i två modeller. En för karaktärisering av biokoletskemiska och fysiska egenskaper vid varierande pyrolystemperatur. Den andra modellen beskriver ivilken utsträckning systemets energibehov är självförsörjande. Detta genom att undersöka reaktornsenergibehov vid olika temperaturer och uppehållstider i förhållandet till den energimängd som finnstillgänglig i pyrolysgasen. De biomassor som i första hand undersökts är fiberslam, ligninpellets,olivavfall, solrosskal och kaffesump. Utöver dessa har även cashewnötsskal, kokosnötskal, risskal ochmandelskal inkluderats för att bedöma deras lämplighet att användas av Stockholm Exergi.Litteraturstudien visade att det finns många parametrar hos både processen och biomassan sompåverkar kvaliteten på biokolet, fördelning av produkter och systemnyttor. Att kvantifiera inverkanav alla parametrar visade sig svårt på grund av brist på data, varför endast effekten avpyrolystemperaturen kunde modelleras. Modell 1 visar att biokol från nötskal generellt sett är avhögre kvalitet än de från till exempel kärnor, olika typer av halm och biomassor med hög fukt ochaskhalt. De flesta nötskal är enligt fallstudierna mer lämpade för processer med fokus på bioolja somhuvudsaklig produkt. Modell 2 visade att mandelskal och olivkärnor bör ge en energimässigtsjälvförsörjande process vid temperaturer över 400 °C. === This report investigates the feasibility of several types of biomass to be used as feedstock forproduction of biochar by slow pyrolysis. A literature review and case studies for all investigatedfeedstocks resulted in two models: one for the characterization of physical and chemical propertiesof biochar at different high treatment temperatures, and the other for determining to what degreethe system will be thermally self-sustaining, if at all. This by determining the energy required by thereactor in comparison to the energy available in the pyrolysis gas. The primary investigatedfeedstocks were: fibre sludge, lignin pellets, olive wastes, sunflower seeds and exhausted coffeeresidue. Additionally, cashew nut shells, coconut shells, rice husks and almond shells were alsoinvestigated to determine their suitability for future use by Stockholm Exergi. The literature reviewshowed that there are various process parameters or parameters within the composition of thefeedstock that effects both the quality of the produced biochar, product distributions, and benefitswithin the system. To quantify the effect of all the parameters proved difficult due to the lack ofdata. However, enough data regarding the effects of the treatment temperature was collected andcould be used for modelling. Model 1 showed that biochar produced from nutshells generallyproduced biochar of higher quality than biochar made from kernels, different types of straw andfeedstocks with high content of water and ash. Most nutshells would, according to the conductedcase study, be more suited for processes where the primary objective is production of bio-oil. Model2 showed that almond shells and olive kernels should generate a thermally self-sustaining process attemperatures above 400 °C.