بخشی از مقاله
چکیده
یکی از فن آوری های ترموشیمیایی امیدوار کننده برای بدست آوردن زغال، گاز و بیواویل، روش تجزیه حرارتی یا پیرولیز میباشد. پیرولیز یک روش بسیار مفید برای بدست آوردن سوخت مایع از مواد باقی مانده گیاهان که منطقهای بزرگ را اشغال کردهاند میباشد. در این تحقیق سوخت بیواویل به روش پیرولیز و با استفاده از یک راکتور بستر ثابت از پودر دانههای زیتون تلخ تولید گردید.
فرایند پیرولیز در دماهای 300، 350، 400، و 450، نرخ جریان گاز نیتروژن 100 سانتیمتر مکعب در دقیقه و نرخ حرارت 15 درجه سانتیگراد در دقیقه انجام گرفت. نتایج حاصله از عملکرد مواد بدست آمده از تجزیه حرارتی نمونه مورد نظر نشان میدهدکه با افزایش دما و در نتیجه تجزیه بهتر نمونه میزان تولید بیواویل افزایش مییابد.
همچنین نتایج حاصل از بررسی خواص بیواویل نشان داد که سوخت بیواویل تا حدودی با سوخت دیزل متفاوت است. برای به کار گیری این سوخت در موتور دیزل پیشنهاد میشود که از امولسیون بیواویل در دیزل به همراه یک امولسیفایر استفاده گردد. و میتوان آن را به عنوان سوخت جایگزین در موتورهای دیزل مورد استفاده قرار داد.
-1 مقدمه:
نفت، زغال و گاز طبیعی، از منابع اصلی انرژی هستند که نقش عمدهای در توسعه صنعت و پیشرفت کشورها دارد. با این وجود استفاده از این منابع برای انرژی باعث تغییرات آب و هوایی که نتیجه آن مشکلاتی از قبیل باران اسیدی، گرم شدن زمین و آلودگی محیط زیست میشود
با افزایش رشد تقاضا از انرژی و به منظور کمک به حل مشکلات زیست محیطی، جهان در حال حرکت به سمت تولید انرژی پاک میباشد. کاهش آلودگی صنعتی و گازهای گلخانهای و به حداقل رساندن ضایعات، هدف اصلی میباشد
یکی از فن آوری های ترموشیمیایی امیدوار کننده برای بدست آوردن زغال، گاز و زیست سوخت3، روش تجزیه حرارتی 4 میباشد. محصولات تولیدی به روش پیرولیز به پارامترهای این روش بستگی دارد. پارامترهای دما، نرخ گرمایش، اندازه ذرات و ... بر روی عملکرد روش پیرولیز موثر است. پیرولیز یک روش بسیار مفید برای بدست آوردن سوخت مایع از مواد باقی مانده گیاهان که منطقهای بزرگ را اشغال کردهاند میباشد. پیرولیز راه امیدوارکننده برای مدیریت زباله و تبدیل آنها به بیواویل که مزایای بیشتری در حمل و نقل، ذخیره سازی، احتراق و انعطاف پذیری در تولید و بازاریابی دارد
بررسی های زیادی در مورد تولید بیواویل به روش پیرولیز صورت گرفته است. مطالعات انجام گرفته در تبدیل مواد باقی مانده کشاورزی به انرژی برای برنامههای آینده بسیار امیدوارکننده است. طی تحقیقات صورت گرفته از انواع مختلف بیومس - چوب، پوست نارگیل، و نی - برای ارزیابی مقدار محصولات مختلف به روش پیرولیز سریع - روغن، گاز، زغال، آب - ، دریافتند که محصولات بدست آمده در دمای 500، حدود %35روغن، %27 آب، %23 زغال و %13 گاز به وجودآمده است
بیشترین عملکرد روغن تولیدی از بذر کتان به روش پیرولیز سریع در دمای550 درجه سانتی گراد، اندازه ذرات 0.6 تا 1.8میلیمتر، نرخ گرمایش 30 درجه سانتی گراد در دقیقه ومقدار نیتروژن ورودی 100 سانتی متر مکعب در دقیقه در یک راکتور بستر ثابت، حدود 57گرم در 100گرم پودر بذر کتان به دست آمد استفاده از بیودیزل تولیدی از بذر کتان در موتور دیزل نیز نشان داد که با افزایش مقدار بیودیزل به دیزل باعث کاهش گازهای گلخانهای از جمله co میشود.
زیتون تلخ گیاهی از خانواده meliaceae با نام علمی meliaazedarach، درختی است که در ایران با نامهای محلی مختلفی شناخته میشود. از جمله در مازندران و ساری"زیتون تلخ" و "سنجد تلخ"، در نور "شانل پستاله"، در لاهیجان"شال زیتون" در رامسر"دیوزیت، و در استارا "زبیل آغاجی"نامیده میشود.درختی زیبا با برگهای مرکب به رنگ سبز تیره و گلهای آن بنفش معطر و میوه آن کوچک، تخم مرغی سفید مایل به زرد شبیه به میوه کُنار است. اخیراً در استان کرمان این درخت برای توسعه فضای سبز کاشته میشود.
این درخت سالیانه میوههای زیادی تولید میکند که به دلیل غیر خوراکی بودن بدون استفاده بر روی درخت باقی میماند. با توجه به اینکه زیتون تلخ دارای مقداری روغن میباشد، در این تحقیق به بررسی مقدار بیواویل تولیدی از روش پیرولیز و بررسی برخی از خصوصیات بیواویل تولیدی از قبیل چگالی، ویسکوزیته، مقدار مواد جامد، خاکستر، و pH به عنوان مهمترین خصوصیات سوخت پرداخته شده است.
-2 مواد و روشها
.1.2 مواد اولیه:
زیتون تلخ از درختان منطقه هفت باغ استان کرمان که بر روی درختان خشک شده بودند برداشت شد، دانهها از خوشهها و ناخالصیهای روی زیتون جدا شد و به آزمایشگاه خواص بخش ماشینهای کشاورزی منتقل شد. به منظور روغن گیری از دانههای زیتون تلخ، ابتدا آنها را در یک آسیاب قرار دادیم و تا حد ممکن به ذرات ریز تبدیل کردیم به طوری که اندازه ذرات به کمتر از 1میلیمتر برسد. سپس پودر زیتون تلخ را در داخل آون در دمای 80 درجه سانتیگراد به مدت 24ساعت به منظور کاهش رطوبت قرار دادیم. کاهش رطوبت در روش پیرولیز بسیار مهم است چون آب در دانه میتواند دمای پیرولیز را در راکتور کاهش داده و باعث میشود که مقداری گرما برای تبخیر آب تلف شودو همچنین باعث میشود که مقدار آب در بیواویل تولیدی وجود داشته باشد.
.2.2 ساخت دستگاه
آزمایشات تجزیه حرارتی در یک راکتور بستر ثابتی به شکل استوانهای با ابعاد 10 سانتیمتر قطر و 40سانتیمتر طول انجام شد. درطول آزمایش اندازگیری دما در بالا و وسط راکتور به وسیله ترموکوپل به منظور کنترل دمای راکتور استفاده شد. اندازگیری دما توسط ترموکوپل و کنترل میزان دما از طریق یک کنترلر - ترموستات - مشاهده شد. تمام اتصالات به صورت رزوه شده به لوله راکتور مورد استفاده قرار گرفت.
از المنت های تسبیحی برای گرم کردن لوله و به منظور جلوگیری از اتلاف گرما از پشم سنگ در اطراف لوله استفاده شد. قبل از شروع آزمایشات دمای آزمایش و نرخ گرمایش تنظیم میشد،نمونهها در یک نرخ گرمایش 15درجه سانتیگراد در دقیقه و در دماهای 300، 350، 400 و 400درجه سانتیگراد و به مدت یک ساعت یا مدت زمانی که دیگر گازی از لوله خارج نشودگرم میشود همچنین به منظور جلوگیری از سوختن نمونه در داخل راکتور از نیتروژن استفاده شد که نرخ نیتروژن نیز در 100 سانتیمتر مکعب در دقیقه تنظیم شد. شکل 1 شماتیک دستگاه پیرولیز را نشان میدهد.
