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Characteristics of wood-based biochars for pulverized coal injection

机译：喷煤用木质生物炭的特性

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摘要

The understanding of biochar properties is important for developing pyrolysis process to produce biochars suitable for blast furnace injection. This study investigates fuel characteristics, grindability, moisture uptake and the flow properties of birch chips chars derived from the slow pyrolysis of birch chips at temperatures of 300, 500 and 650 degrees C (BC300, BC500 and BC650 samples respectively) at a heating rate of 5 degrees C min-1 in a fixed bed reactor and also a slow pyrolysis at 500 degrees C in a pilot-scale reactor with tar impregnation (PSBC). Mass and energy yield of birch chars were in the range of 41-69% and 25-52% respectively. All produced chars showed low H/C and O/C (0.02-0.07) ratios suitable for BF injection except BC300 (0.34). Results showed that with increased pyrolysis temperature up to 500 degrees C, intensive release of volatile materials caused porous and brittle structure in birch chars followed by improved grindability and water uptake. Moderate permeability and compressibility along with low aeration and basic flow energy revealed that small and more spherical shape of birch chips pyrolyzed at 500 degrees C (D90 147-mu m, Sphericity > 82%) facilitates the flowability of the birch char particles. Thermogravimetric analysis also showed a broader combustion zone for biochars containing higher amount of volatile materials and about 40% decrease in combustibility with increasing the pyrolysis temperature from 300 to 650 degrees C.
机译：对生物炭特性的理解对于开发热解工艺以生产适用于高炉喷吹的生物炭非常重要。这项研究调查了在300、500和650摄氏度（分别为BC300，BC500和BC650样品）的加热速率为300℃的条件下缓慢分解热分解桦木屑的燃料特性，可磨性，水分吸收和桦木屑炭的流动特性。固定床反应器中的最低温度为5℃min-1，焦油浸渍（PSBC）的中试规模反应器中的500℃缓慢热解。桦木炭的质量和能量产率分别为41-69％和25-52％。除BC300（0.34）外，所有产生的炭均显示出适用于BF注入的低H / C和O / C（0.02-0.07）比。结果表明，随着热解温度升高至500摄氏度，挥发性物质的强烈释放导致桦木炭中的多孔和脆性结构，继而改善了可磨性和吸水率。适度的渗透性和可压缩性以及较低的通气量和基本流动能表明，在500摄氏度（D90 147微米，球度> 82％）下热解的桦木碎屑较小且呈球形，有利于桦木炭颗粒的流动性。热解重量分析还显示，随着热解温度从300摄氏度增加到650摄氏度，含有更多挥发性物质的生物炭的燃烧区域更广，可燃性降低约40％。

著录项

  • 来源
    《Fuel》 |2020年第1期|117017.1-117017.12|共12页
  • 作者

  • 作者单位

    Univ Oulu Proc Met Res Unit POB 4300 FI-90014 Oulu Finland;

    SSAB Europe Raahe Steel Plant Raahe Finland;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Birch chips; Slow pyrolysis; Biochar; Rheometry; Combustion;

    机译：桦木片;缓慢的热解;生物炭流变仪燃烧;

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