Uploaded by Rustan Ruslan

165202.en.id

advertisement
Hindawi Publishing Perusahaan Penelitian Bioteknologi
Internasional Volume 2012, ID Artikel 165.202, 12 halaman
doi: 10,1155 / 2012 / 165.202
Artikel Penelitian
Karakterisasi physiochemical dari Briket Terbuat dari Bahan baku yang
berbeda
C. Karunanithy, 1 Y. Wang, 1 K. Muthukumarappan, 1 dan S. Pugalendhi 2
1
Departemen Pertanian dan Biosystems Engineering, South Dakota State University, Brookings, SD 57.007, USA
2
Departemen Bioenergi, Tamil Nadu Universitas Pertanian, Coimbatore 641.003, India
Korespondensi harus ditujukan kepada C. Karunanithy, [email protected]
Menerima 9 Maret 2012; Revisi 12 April 2012; Diterima April 2012 16
Editor Akademik: Jianmin Xing
Copyright © 2012 C. Karunanithy et al. Ini adalah sebuah artikel akses terbuka didistribusikan di bawah lisensi Creative Commons Atribusi, yang memungkinkan
penggunaan tak terbatas, distribusi, dan reproduksi dalam media apapun, asalkan karya asli benar dikutip.
Densi fi kasi dari biomassa dapat mengatasi penanganan, transportasi, dan masalah penyimpanan dan juga meminjamkan dirinya ke bongkar otomatis muat
kendaraan transportasi dan sistem penyimpanan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan sifat fisikokimia briket dibuat fromdi ff bahan baku erent.
Bahan baku seperti brangkasan jagung, switchgrass, rumput kabel padang rumput, serbuk gergaji, rumput kacang merpati, dan kapas tangkai yang Densi fi ed
menggunakan sistem briket. karakterisasi fisik meliputi distribusi ukuran partikel, geometri rata diameter (GMD), kepadatan (bulk dan benar), porositas, dan suhu
transisi kaca. Analisis komposisi kontrol dan briket juga dilakukan. Analisis statistik con fi rmed keberadaan signifikan di ff perbedaan-perbedaan di sifat-sifat fisik dan
komposisi kimia dari kontrol dan briket. Analisis korelasi con fi rms kontribusi lignin bulk density dan daya tahan. Di antara bahan baku diuji, kapas tangkai memiliki
bulk density tertinggi 964 kg / m 3 yang merupakan peningkatan elevenfold dibandingkan dengan kontrol kapas tangkai. Brangkasan jagung dan rumput Gude memiliki
tertinggi (96,6%) dan terendah (61%) daya tahan.
1. Perkenalan
Secara umum, biomassa / bahan baku merupakan bahan selular
porositas tinggi karena sel-sel interior terutama terdiri dari besar fi udara
Dalam empat dekade terakhir, para peneliti harus fokus pada sumber daya alternatif
vacuole- diisi dalam kondisi kering [ 2 ]. Secara umum, pengikat alami seperti
bahan bakar untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat energi dan untuk
lignin, protein, dan pati hadir dalam bahan baku meningkatkan ikatan antara
menghindari ketergantungan pada minyak mentah. Biomassa tampaknya menjadi bahan
partikel selama Densi proses kation fi. Karena penerapan tekanan tinggi,
baku yang menarik karena lebih ramah, kelimpahan, dan dampak lingkungan yang positif
partikel dibawa dekat bersama-sama, menyebabkan interparticle tarik
sehingga tidak ada rilis bersih dari karbon dioksida dan kandungan sulfur sangat rendah.
pasukan, dan komponen yang mengikat alam di bahan baku diperas keluar
Biomassa sangat di FFI kultus untuk menangani, transportasi, menyimpan, dan
dari sel, yang membuat jembatan yang solid antara partikel [ 3 ]. Banyak
memanfaatkan dalam bentuk aslinya karena faktor-faktor yang dapat mencakup konten
bahan baku, mesin kation Densi fi, dan variabel proses ff dll kualitas Densi
yang tinggi air, bentuknya tidak beraturan dan ukuran, dan bulk density yang rendah.
produk fi ed. Beberapa peneliti telah melaporkan bahwa komposisi bahan
Densi fi kasi dapat menghasilkan produk fi ed Densi dengan bentuk yang seragam dan
baku seperti lignin, hemiselulosa, dan ekstraktif, jenis bahan baku,
ukuran yang dapat lebih mudah ditangani dengan menggunakan penanganan dan
sebagian kecil dari bahan baku yang sama, ukuran bahan baku partikel dan
penyimpanan yang ada peralatan dan dengan demikian mengurangi biaya yang terkait
kadar air, persentase nes fi, jenis Densi mesin fi kasi, diameter mati,
dengan transportasi, penanganan, dan penyimpanan. Tumuluru et al. [ 1 ] Diklasifikasikan
pemanasan / injeksi uap, temperatur, dan tekanan adalah variabel utama
biomassa Densi proses fi kasi konvensional menjadi baling, pelet, ekstrusi, dan briket,
yang berkontribusi terhadap kualitas Densi bahan fi ed [ 4 - 12 ]. Komposisi
yang dilakukan dengan menggunakan gayung sebuah, pelet, sekrup tekan, tekan piston,
bahan baku merupakan salah satu variabel utama; Oleh karena itu,
atau roller pers. Baling, briket, dan pelet adalah biomassa metode yang paling umum
memahami perubahan komposisi karena Densi fi kasi dapat berguna dalam
kation Densi fi; pelet dan briket adalah kation Densi fi yang paling umum digunakan untuk
memahami perilaku pemadatan mereka [ 1 ].Literatur
aplikasi bahan bakar padat.
Penelitian Bioteknologi Internasional
2
Survei mengungkapkan bahwa hanya Theerarattananoon et al. [ 13 ]
dikumpulkan dan dikirim melalui FedEx ke South Dakota State University untuk
Melaporkan perubahan komposisi kimia sebelum dan sesudah pelleting di ff bahan
analisa lebih lanjut.
baku erent, tidak ada pada briket. Dimensi pelet, gesekan / pengembangan
geser selama pelet, dan briket akan di ff erent. Oleh karena itu, penelitian ini
dilakukan dengan dua tujuan: (1) untuk mempelajari perubahan komposisi
kimia di ff bahan baku erent karena briket dan (2) untuk memvalidasi
hubungan di ff variabel erent yang berkontribusi terhadap bulk density dan
daya tahan.
2.2.2. Kepadatan dan porositas. kepadatan massal bahan baku tanah dan
briket diukur mengikuti ASAE metode standar S269.4 DEC01 [ 18 ]. Wadah
yang digunakan adalah kaca wadah 2000ml. Densitas dihitung dari massa
bahan baku dan briket yang diduduki wadah.
The Micromeritics multivolume piknometer dan sel (125 cm 3) dilengkapi
2. Bahan-bahan dan metode-metode
dengan peralatan itu digunakan untuk pengukuran kepadatan sebenarnya
dari sampel. Pengukuran ini didasarkan pada tekanan di ff selisih antara
2.1. Bahan baku Persiapan dan Karakterisasi. Switchgrass dan kabel padang
volume referensi dikenal dan volume sel sampel. Helium digunakan sebagai
rumput yang diperoleh dari di ff erent peternakan lokal tanah di palu mill
gas untuk mengisi sel-sel referensi dan sampel pada 19,5 ± 0,2 psi sebagai
(Speedy Raja, Winona AttritionMill Co, MN) menggunakan saringan 8mm
ditentukan dalam manual instrumen. Kepadatan benar materi diukur dengan
untuk Densi fi kasi dan dikirim ke Tamil Nadu Universitas Pertanian (TNAU),
menggunakan persamaan
Coimbatore, India. Demikian pula, brangkasan jagung, rumput kacang merpati,
dan kapas tangkai dikumpulkan dari eksperimen lapangan di TNAU,
Benar density =
Coimbatore, India. Serbuk gergaji diperoleh dari penggergajian lokal yang
m
{ V sel - V exp / [( P 1 / P 2) - 1]} .
(1)
terletak di Coimbatore, India. komposisi analisis dari bahan baku dan briket
seperti total padatan, selulosa, hemiselulosa, lignin, abu, dan konten ekstraktif
dilakukan dalam rangkap tiga sebagaimana digariskan oleh Sluiter et al. [ 14 -
dimana m adalah berat sampel, V sel adalah volume yang kosong dari sel sampel, V exp
adalah volume yang ekspansi, P 1 tekanan sebelum perluasan, dan P 2 adalah
tekanan setelah ekspansi.
Porositas adalah ukuran ruang kekosongan dalam material dan merupakan
16 ] Menggunakan mu FFL e tungku dan HPLC dan dilaporkan dalam Tabel 1 .
sebagian kecil dari volume void selama total volume; umumnya terletak di antara
0-1. porositas dihitung dengan kepadatan yang benar dan bulk density diukur
2.2. Ukuran partikel Analisis. Sebelum briket, rata-rata diameter geometris bahan
seperti yang dijelaskan sebelumnya:
baku tanah ditentukan dengan menggunakan ASAE Standard S319.4 [ 17 ]
)
Dengan bantuan dari Ro-Tap saringan shaker (WS Tyler Inc, Mentor, OH, USA)
dengan US nomor saringan 6, 7, 10, 16, 20, 30, 50, 70 100, 140, 200, dan 325
Porositas = (
(ukuran pembukaan saringan: 3,35, 2,80, 2,00, 1,190, 0,841, 0,595,
0.297, 0.210, dan 0.149mm, resp.). Untuk setiap tes, sampel 100 g ditempatkan
di tumpukan saringan diatur dari yang terbesar untuk pembukaan terkecil.
Sebuah 10-menit saringan gemetar waktu digunakan sebagaimana disebutkan
dalam ASAE Standard S319. Mean diameter geometrik (dgw) dari sampel dan
standar deviasi geometris diameter partikel (SGW) dihitung di ulangan tiga
untuk masing-masing bahan baku.
1 - bulk density
density benar
.
(2)
2.3. Daya tahan. Daya tahan briket ditentukan menggunakan pelet daya
tahan tester (model PDT-110, Seedburo Equipment Company, Chicago, IL)
mengikuti metode S269.4 [ 18 ]. Sekitar 200 g briket dibagi menjadi dua
batch 100 g masing-masing. Setiap batch ditempatkan di tester pelet daya
tahan untuk jangka waktu 10 menit dan dioperasikan pada 50 rpm. Sampel
ditempatkan pada tidak a. 4 saringan (4.75mm) sebelum dan setelah jatuh
dan diukur untuk massa ditahan di layar. Pelet daya tahan kemudian
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
2.2.1. Briket. Sistem briket terdiri dari 40 hp bermotor, pakan hopper, dan mati
bagian, dan kapasitas adalah 150 200 kg / jam. Sistem ini memiliki ketentuan
)
untuk memilih 60 atau 90mm bagian die. Untuk studi ini, 60mm mati
Daya tahan = ( M di
digunakan. Angka 1
menunjukkan sistem briket bersama dengan bahan baku dan briket. Mesin
briket adalah sederhana horisontal briket pers. Material handling screw
conveyor dengan motor listrik 2 hp ditambah dengan gigi reduksi dan
M bt
.
(3)
dimana M di adalah massa briket ditahan di layar setelah jatuh (g), dan M bt adalah
massa briket ditahan di layar sebelum jatuh (g).
variabel pulley dengan V belt. poros bergerak disc eksentrik melalui batang
penghubung di mana gerakan melingkar terhubung ke gerakan linear. Disk
eksentrik terhubung ke piston baja paduan yang harus bolak-balik gerakan
2.4. Kaca Suhu Transisi. Suhu transisi gelas ( T g) dari bahan baku dievaluasi
dalam stasioner silinder besi cor. piston membawa pukulan keras dan baja
menggunakan diferensial scanning kalorimeter (DSC) (seri Q, TM Model
paduan tanah. mengeras tanah baja paduan die diadakan di dudukan baja
Q200, TA Instrumen, New Castle, DE). Sebuah sistem didinginkan
mati. Bahan baku, dilewatkan ke dalam hopper dari themachine, ditransfer
pendingin (RCS40), dilengkapi dengan modul DSC, memiliki kemampuan
ke ruang di mana pukulan mendorong bahan ke dalam cetakan,
untuk mengontrol suhu sampel dari - 40 ◦ C 400 ◦ C. Tentang bahan baku
membentuk briket silinder, dan mendorong lebih jauh ke berpisah mati dan
2.0-2.2mg berada di T nol aluminium pan dan sasaran berbagai pemanasan
pendinginan line. briket
10 sampai 150 ◦ C dengan laju pemanasan 5 ◦ C / menit. kosong T nol aluminium
pan
Penelitian Bioteknologi Internasional
dianggap sel referensi. analyzer perangkat lunak universal yang disediakan oleh
3
Meja 1: Perubahan komposisi kimia (%) karena briket.
instrumen TA (New Castle, DE) digunakan untuk menganalisis T g dari
Glukosa Xylose Lignin Ash
thermograms, menggunakan setengah tinggi metode integrasi [ 19 ].
ekstraktif
Kontrol
CS
36,0 f
15.3 c
22,4 d
10.9 c
11.3 e
2.5. Analisis statistik. Semua pengukuran sifat fisik dan kimia dibuat dalam
SG
31,2 g
19,5 Sebuah
24,7 c
5.6 d
18,5 b
rangkap tiga, dan data dianalisis dengan Proc GLMprocedure untuk
PCG
31,5 g
15,5 bc
21,4 d
5.6 d
20,3 Sebuah
menentukan statistik signifikansi menggunakan SAS 9.2 [ 20 ] Menggunakan
Serbuk gergaji
39,1 e
10.5 f
33,6 Sebuah
5.3 d
7,5 f
kesalahan tipe I ( α) dari
Gude
50,3 Sebuah
10,8 f
24.2 c
3.2 f
6.1 g
kapas tangkai
42,5 d
16,5 b
24,4 c
5.2 d
6.3 g
0.05.
3. Hasil dan Pembahasan
briket
CS
38,4 e
10.1 gf
21,9 d
11,9 b
12,9 d
mesin briket dapat menangani partikel yang lebih besar dengan berbagai
SG
36,0 f
19,0 Sebuah
24,8 c
3.7 ef
16,5 b
kadar air tanpa pengikat tambahan, bukan pabrik pelet. Selanjutnya,
PCG
37.0 ef
12.0 e
22,5 d
5.3 d
17,0 b
gesekan / geser antara partikel dan mesin briket jauh lebih sedikit
Serbuk gergaji
44,8 c
13.3 d
39,1 b
3.9 e
4.2 h
dibandingkan dengan pelet / cubing [ 21 ]. Bentuk standar dari pelet bahan
Gude
47,3 b
9.2 g
21.0 d
4.2 e
13,9 c
bakar silinder, dengan diameter 6 sampai 8mm dan panjang tidak lebih dari
kapas tangkai
38,8 e
14,8 c
22.2 d
38mm. Jika pelet yang dengan lebih dari 25mm diameter, mereka biasanya
disebut sebagai “briket.” Dimensi pelet ditemukan di literatur yang 4-
14,6 Sebuah
6.2 g
di ff surat erent dalam kolom yang sama menunjukkan bahwa sarana secara statistik di ff erent ( P < 0,05).
diameter 7mm dan panjang 13-23mm [ 22 . 23 ], Sedangkan briket dapat
memiliki diameter antara 25 dan 100mm dengan panjang antara 25 dan
280mm [ 24 ]. Dimensi, gesekan / geser, injeksi uap / pemanasan awal, dan
Secara umum, fi ner bahan baku grinds, semakin tinggi kualitas kompak [ 9 ].
pengikat akan membuat lebih banyak di ff perbedaan-perbedaan di
Tabil dan Sokhansanj [ 28 ] Menganggap bahwa partikel dengan ukuran di bawah
compacts dihasilkan, yang harus dipertimbangkan untuk membandingkan
0.400mm adalah fi ne dan sangat kompresibel. Mengambil kriteria ini ke account,
data briket yang disajikan dalam penelitian ini.
PCG memiliki fi ne maksimum 48,3%, diikuti oleh kapas tangkai (26,7%), dan
jagung brangkasan memiliki sedikit (13,9%). Olive pemangkasan pohon memiliki
18% nes fi ketika 4 layar mm digunakan [ 12 ], 14% fi nes dari switchgrass ketika
layar 3.18mm digunakan [ 26 ], Dan lebih dari 60% fi nes dari barley, canola, oat,
dan sedotan gandum ketika layar 1.98mm digunakan [ 27 ]. di The ff perbedaan-perbedaan
3.1. Ukuran partikel Analisis. Terlepas konten frommoisture, distribusi ukuran
di nes fi terutama karena variasi dalam ukuran layar dan karakteristik yang
partikel dan ukuran partikel adalah dua faktor penting bahwa ff dll sifat fisik
melekat pada bahan baku. Menurut MacBain [ 29 ], Partikel besar adalah poin
sebagian besar bahan baku. bulk density bahan baku tanah tergantung pada
ssure fi yang menyebabkan retak dan patah tulang di compacts. Selanjutnya,
distribusi ukuran ukuran partikel dan partikel. distribusi ukuran partikel juga
partikel besar di kompak berarti menyusut homogen, yang akan
merefleksikan pada daerah permukaan yang tersedia. Partikel ukuran sebuah ff dll
mengembangkan retak [ 5 ]. Retak pada permukaan briket (Gambar 1 ) Mungkin
kepadatan sebenarnya dari bahan baku [ 25 ] Dan juga pengaruh daya tahan [ 9 ].
disebabkan karena partikel yang lebih besar. Beberapa peneliti telah melaporkan
Ukuran partikel analisis dari bahan baku ditunjukkan pada Gambar 2 . Secara
bahwa campuran di ff ukuran erent partikel akan menghasilkan kualitas yang lebih
umum, semua bahan baku memiliki lebih dari 50% dari ukuran partikel dalam
baik karena interparticle ikatan dengan tidak ada ruang interparticle [ 29 . 30 ].
kisaran 0.297-1.68mm sebagai terlihat dari angka. Sebuah fraksi besar PCG itu
bergeser ke arah ukuran partikel yang lebih rendah karena bentuknya seperti
jarum mereka (Gambar 1 kontrol PCG). Switchgrass, rumput kacang merpati, dan
kapas tangkai memiliki distribusi yang sama seperti terlihat dari Gambar 2 .
meskipun di ff layar erent / saringan digunakan selama grinding, tren serupa
Urutan rata diameter geometris (GMD) adalah jagung brangkasan
distribusi ukuran partikel (distribusi normal) dilaporkan untuk switchgrass [ 26 ],
(0.833mm), switchgrass (0.736mm), serbuk gergaji (0.708mm), rumput
Pohon zaitun pemangkasan [ 12 ], Barley, canola, oat, dan gandum sedotan [ 27 ].
Gude (0.657mm), kapas tangkai (0.639mm), dan PCG (0.0432mm) , dan
Colley et al. [ 26 ] Melaporkan bahwa saringan dengan ukuran lobang 0,595 dan
standar geometriknya penyimpangan diameter partikel (SGW) adalah
0.850mm dipertahankan 29,5 dan 38,6% switchgrass tanah menggunakan
0,422,
3.18mm layar; dalam penelitian ini, layar 8mm digunakan untuk grinding yang
0.300, 0.455, 0.341, 0,347, dan 0.251mm, masing-masing. Untuk
menjelaskan di dalam ff selisih retensi partikel direkam. Serbuk gergaji distribusi
switchgrass, Colley et al. [ 26 ] Mencatat GMD tinggi
partikel itu di ff erent dari Rh'
0.867mm dengan standar deviasi geometris 0,357 mm ketika layar 3.18mm
digunakan. Mani et al. [ 8 ] Melaporkan GMD lebih rendah dari 0,193-0,412
dan 0.253-0.456mm dengan geometris standar deviasi dari 0,261-0,447
dan 0.255-
en et al. [ 7 ] Di mana mereka kering andmilled serbuk gergaji menggunakan saringan 4mm;
karenanya, mereka bisa mendapatkan partikel kurang dari 0.5mm sekitar 44%.
0.438mm, masing-masing, untuk brangkasan jagung dan switchgrass tanah
menggunakan layar 0,8-3,2 mm. Demikian pula, Kaliyan dan Morey [ 21 ]
Melaporkan GMD lebih rendah dari 0.56-0.66mm untuk brangkasan jagung dan
Persentase nes fi memiliki pengaruh selama Densi fi kasi. Secara umum, nes
switchgrass ketika layar 3mm digunakan untuk menggiling. Adapa et al. [ 27 ] Juga
fi akan menghasilkan produk yang lebih tahan lama, dan ia datang dengan
melaporkan GMD lebih rendah di kisaran 0,347-0,398 mm untuk hampir, canola,
menggiling biaya, yang tidak diinginkan.
oat, dan
Penelitian Bioteknologi Internasional
4
aspirator
shredder
pembriketan
Screw conveyor
Gude
debu Saw
kapas tangkai
briket
jagung brangkasan
switchgrass
rumput kabel Prairie
Angka 1: briket sistem bersama dengan kontrol dan briket.
sedotan gandum. di ini ff perbedaan-perbedaan aremainly karena variasi dalam ukuran layar
[ 32 ], 6-12% untuk kayu [ 33 ], Dan 5-10% untuk jagung brangkasan [ 34 ].
yang digunakan selama grinding (0,8-3,2 dibandingkan 8mm). Dalam penelitian terbaru, ketika
Kadar air dari bahan baku berkisar antara 6,8 dan 10,4% bb, sedangkan itu
Adapa et al. [ 31 ] Digunakan ukuran layar 6.4mm, GMD dari hampir, canola, oat, dan sedotan
4,9-9,2% bb untuk briket seperti yang digambarkan pada Gambar 3 ;
gandum adalah 0,883,
nilai-nilai yang baik dalam kisaran kadar air dilaporkan dalam literatur di
0,885, 0,935, dan 0.997mm, masing-masing. Meskipun mereka digunakan ukuran layar yang
atas. Penurunan kadar air ini disebabkan kenaikan suhu bahan baku
lebih rendah (6.4mm) dari penelitian ini (8mm), GMDwas lebih tinggi dari bahan baku yang
selama briket. Meskipun PCG memiliki kadar air terendah, penurunan
digunakan dalam penelitian ini dan itu mungkin disebabkan karena karakteristik yang melekat
tertinggi 28% diamati. Pengamatan serupa dilaporkan ketika Kaliyan dan
pada bahan baku.
Morey [ 21 ] Briket brangkasan jagung dan switchgrass dengan konten
bahan baku air di kisaran 15-20% wb, briket mengakibatkan memiliki kadar
3.2. Moisture Content. kadar air memiliki yang kuat di memengaruhi
air rata-rata di kisaran 11-14,5%, yang setara dengan 25-29% penurunan
kepadatan, daya tahan, dan penyimpanan. Beberapa peneliti telah
kelembaban. Perubahan minimum di kadar air karena briket untuk serbuk
merekomendasikan berbagai kadar air untuk pelet atau briket dari di ff bahan
gergaji, di antara bahan baku dipelajari. Di
baku erent. kadar air (wb) untuk pelet pemangkasan residu zaitun akan
kurang dari 10% wb [ 12 ]: Sekitar 10% untuk switchgrass [ 10 ], Sekitar 8-9%
untuk alfalfa
Penelitian Bioteknologi Internasional
5
30
Briket terbuat dari PCG dan serbuk gergaji telah menunjukkan peningkatan
25
lignin. Namun, peningkatan lignin tidak signifikan untuk PCG dan itu dalam
15
10
5
0,053
0,074
0,105
0,149
0,21
0.297
0.42
0,595
0,841
1,19
1,68
2,38
3.36
0
< 0,044 Biomassa dipertahankan (%)
perjanjian dengan temuan dari Theerarattananoon et al. [ 13 ]. Perubahan
20
ukuran Saringan (mm)
CS
Gude
Serbuk gergaji
PCG
SG
Cotton tangkai
kadar abu tidak konsisten di seluruh bahan baku, dan hasil yang sama
dilaporkan untuk di ff erent bahan baku [ 13 ]. Bila dibandingkan dengan bahan
baku lainnya, kapas tangkai memiliki hal-hal yang mudah menguap tinggi
yang kembali tercermin pada produksi asap tinggi serta cairan cokelat
mengalir keluar selama briket, therebymore perubahan komposisi kimia
termasuk kadar abu. Menurut Kaliyan dan Morey [ 21 ], Kadar abu / mineral
dari bahan baku akan menunjukkan abrasivitas relatif mereka untuk peralatan
ketika ada gesekan tinggi / geser selama Densi fi kasi; semakin tinggi kadar
abu, semakin tinggi abrasi. kadar abu brangkasan jagung, rumput kacang
merpati, dan kapas briket tangkai meningkat secara signifikan, sedangkan
switchgrass dan briket serbuk gergaji mengalami penurunan yang signifikan.
Kaliyan dan Morey [ 21 ] Juga telah dilaporkan kandungan abu / mineral yang
Angka distribusi ukuran partikel dari di: 2 ff bahan baku erent digunakan dalam penelitian ini.
sama brangkasan jagung (11,2%) dan switchgrass (5.0%). kadar abu briket
kapas tangkai meningkat 1,8 kali.
12
10
Ekstraktif adalah hadir material dalam bahan baku yang larut dalam air
kadar air (% bb)
8
6
atau etanol selama ekstraksi dan yang bukan merupakan bagian integral
4
dari struktur selular [ 16 . 37 ]. bahan anorganik, gula nonstruktural, dan
2
bahan nitrogen yang larut dalam air, sedangkan larut etanol meliputi klorofil,
lilin, atau komponen kecil lainnya. komponen nonstruktural mengacu pada
0
CS
SG
PCG
Serbuk gergaji
Gude
kapas tangkai
komponen nonchemically terikat dari bahan baku yang termasuk tetapi
tidak terbatas pada sukrosa, nitrat / nitrit, protein, abu, klorofil, dan lilin [ 16 ].
kontrol
Briket
Angka 3: E ff dll dari briket pada kadar air.
umum, biomassa dipadatkan / Densi fi ed akan memiliki kadar air antara 7
dan 14% [ 35 ], Dan briket yang dihasilkan untuk penelitian ini memiliki kadar
air dalam rentang yang menunjukkan lebih baik kepadatan, daya tahan, dan
penyimpanan.
Campuran asam rantai panjang lemak, alkohol lemak, sterol, dan alkana
adalah konstituen utama lilin [ 38 . 39 ]. Jenis-jenis ekstraktif ditemukan di
bahan baku sepenuhnya tergantung pada bahan baku itu sendiri [ 37 ].
Secara umum, rumput mengandung jumlah yang lebih tinggi dari ekstraktif
dari kayu, dan dapat diamati dalam Tabel 1 . Perubahan ekstraktif tidak
sama untuk semua bahan baku, dan observasi ini adalah dalam perjanjian
dengan Theerarattananoon et al. [ 13 ]. Brangkasan jagung dan Gude briket
rumput memiliki ekstraktif secara signifikan lebih tinggi dari bahan baku
masing-masing. Ekstraktif briket jagung brangkasan meningkat sekitar 14%,
yang mirip dengan peningkatan ekstraktif jagung brangkasan pelet [ 13 ].
3.3. Komposisi kimia. Komposisi bahan baku merupakan salah satu variabel
Peningkatan maksimum dan penurunan ekstraktif dari 130 dan 44%,
utama yang berkontribusi terhadap kualitas briket / compacts / pelet. bahan
masing-masing, direkam untuk rumput Gude dan briket serbuk gergaji.
baku memiliki zat dengan berat molekul rendah seperti bahan organik,
persentase yang lebih tinggi dari ekstraktif (lilin, resin, dan pati) a ff dll
materi anorganik, dan zat makromolekul termasuk selulosa, hemiselulosa,
gluability, berkontribusi terhadap pengurangan penyusutan, dan akan
dan lignin [ 36 ]. Memahami perubahan komposisi utama yang berlangsung
meningkatkan ikatan dan kekuatan pelet keseluruhan [ 4 . 5 ].
selama briket dapat berguna dalam memahami perilaku pemadatan mereka
[ 1 ]. analisis komposisi dari bahan baku dan briket disajikan pada Tabel 1 .
Karena kelembaban dan hal-hal yang mudah menguap kerugian akibat
kenaikan suhu selama briket, komposisi kimia briket berubah sedikit. Signi fi
kan perubahan dalam kadar glukosa diamati terlepas dari bahan baku. Di
antara bahan baku, PCG memiliki maksimum kenaikan 17,5% glukosa,
sedangkan kapas tangkai mengalami penurunan dari 8,7%. Untuk sebagian
besar dari briket, konten xilosa mengalami penurunan bila dibandingkan
3.4. Kaca Suhu Transisi ( T g). Lignin bisa menjadi faktor penentu, dan
dengan bahan baku masing-masing. Demikian isi lignin dari briket kurang
memiliki yang kuat di memengaruhi pada mengikat karakteristik, sehingga
dibandingkan dengan bahan baku kecuali serbuk gergaji. Baru-baru ini,
briket dan pelet kualitas [ 11 .
Theerarattananoon et al. [ 13 ] Melaporkan pengamatan serupa untuk
27 ]. kadar lignin bervariasi tergantung pada jenis bahan baku [ 11 ] Dan
glukosa, xilosa, dan lignin pelet yang dihasilkan dari jerami gandum,
antara fraksi dari bahan baku yang sama [ 40 ]. Seperti tercantum dalam
brangkasan jagung, Bluestem besar, dan sorgum tangkai.
Tabel 1 , Kadar lignin serbuk gergaji di ff ered dari bahan baku lainnya.
Menurut Kembali dan Salmen [ 41 ], Lignin dan hemiselulosa mengalami
deformasi plastik pada suhu dalam transisi kaca mereka / pelunakan suhu.
Pelunakan suhu adalah penting tinggi,
Penelitian Bioteknologi Internasional
6
karena banyak properti termasuk modulus elastisitas akan berubah sangat
baik dengan porositas dari bahan baku seperti yang dibahas dalam subpos
ketika materi melewati dari kaca menjadi negara karet. Semakin tinggi suhu
berikutnya. Meskipun pelet switchgrass [ 26 ] Memiliki bulk density yang lebih tinggi
di atas
(536-708 kg / m3) dibandingkan studi ini, tetapi peningkatan bulk density hanya tiga
T g, yang lebih besar dan lebih mudah adalah aliran molekul-molekul ini [ 2 ].
kali lipat yang lebih rendah dari penelitian ini (4,5 kali).
Brangkasan jagung, switchgrass, dan PCG memiliki suhu transisi gelas
79,2, 82,5, dan 80 ◦ C, masing-masing, dan mereka sangat dekat satu sama
lain dan itu sesuai dengan suhu transisi rata kaca (75 ◦ C) dari brangkasan
kepadatan yang benar dari bahan baku bervariasi antara 830 dan 1376 kg / m 3, sedangkan
bervariasi antara 1340 dan 2190 kg / m 3
jagung dan switchgrass dilaporkan oleh Kaliyan dan Morey [ 21 ]. kacang
untuk briket seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 . Peningkatan kepadatan benar
rumput Pigeon, serbuk gergaji, dan kapas tangkai memiliki suhu transisi
adalah di kisaran 1,03-2,35 kali, sedangkan Adapa et al. [ 31 ] Melaporkan penurunan
gelas 75, 72, dan 82 ◦ C, masing-masing. Van Dam et al. [ 42 ] Melaporkan
kepadatan benar pelet terbuat dari di ff bahan baku erent. Peningkatan maksimum dan
bahwa lignin memiliki titik leleh rendah ( ~ 140 ◦ C) dan sifat thermosetting
minimum kepadatan benar diamati untuk brangkasan jagung dan rumput Gude, yang
yang akan membantu untuk aktif mengikat. Suhu briket di jalan keluar yang
dikaitkan dengan struktur mereka. Karena ukuran layar yang lebih rendah
di kisaran 130-140 ◦ C dan con fi rm bahwa lignin akan melintasi transisi
(0.8-3.2mm) digunakan untuk menggiling, Mani et al. [ 8 ] Telah melaporkan
kaca dan titik leleh.
kepadatan benar lebih tinggi untuk brangkasan jagung (1170-1399 kg / m 3) dan
switchgrass (946-1173 kg / m 3). Kepadatan sebenarnya dari bahan baku yang
digunakan dalam penelitian ini adalah dalam perjanjian dengan nyaris, kanola, oat,
dan gandum sedotan [ 8 . 31 ]. Meskipun Kaliyan dan Morey [ 21 ] Digunakan ukuran
3.5. Massal dan Densitas Benar. bulk density memainkan peran penting dalam
transportasi dan penyimpanan e FFI siensi. Selain itu, bulk density memengaruhi
desain rekayasa peralatan transportasi, penyimpanan, dan proses konversi [ 43 ].
kepadatan massal dan benar dari bahan baku dan briket digambarkan dalam
partikel yang lebih rendah dari brangkasan jagung dan switchgrass untuk briket,
mereka melaporkan kepadatan sejati briket di kisaran 825-1162 dan 417-1065 kg / m 3,
masing-masing, tergantung pada tekanan, pemanasan, ukuran bahan baku partikel,
dan kadar air.
Gambar 4 . Sebagaimana dicatat dari angka, bulk density dari bahan baku berkisar
antara 66-191 kg / m 3, sedangkan briket bulk density bervariasi antara 285-964 kg /
m 3. Di antara bahan baku, jagung brangkasan memiliki terendah dan serbuk gergaji
memiliki massal kepadatan tertinggi. bulk density dari bahan baku yang digunakan
dalam penelitian ini adalah dalam kisaran dilaporkan untuk hampir dan oat sedotan
oleh Adapa et al. [ 31 ]; meskipun mereka digunakan ukuran layar yang lebih rendah
(0.8-6.4mm) selama grinding. Mani et al. [ 8 ] Telah melaporkan bulk density yang
lebih tinggi untuk brangkasan jagung (131-158 kg / m 3) dan switchgrass (115-182
kg / m 3).
Seperti disebutkan sebelumnya, kepadatan dan daya tahan tergantung pada
banyak bahan baku, mesin, dan variabel proses. Dalam rangka untuk memiliki
pemahaman yang komprehensif tentang variabel-variabel ini, Tabel 2 disajikan di
sini. Secara umum, bulk density dari briket / pelet meningkat 2-13 kali tergantung
pada bahan baku, Densi peralatan fi kasi, dan kondisi proses. Jagung brangkasan
briket memiliki kerapatan benar lebih tinggi dari studi tercantum dalam tabel. density
benar switchgrass briket adalah lebih rendah dari pelet switchgrass dilaporkan oleh
Colley et al. [ 26 ] Yang mungkin penggunaan uap untuk menaikkan suhu menggiling
switchgrass. Meskipun Kaliyan dan Morey [ 21 ] Digunakan pemanasan suhu 25-150 ◦ C,
Demikian pula, Kaliyan dan Morey [ 21 ] Juga melaporkan bulk density yang lebih tinggi dari
103-160 dan 181-220 kg / m 3, masing-masing, brangkasan jagung dan switchgrass. alasan
yang mungkin untuk bulk density yang lebih tinggi adalah penggunaan ukuran layar yang
lebih rendah (0,8-3,2 dan
2.4-4.6mm) untuk menggiling. Beberapa peneliti telah melaporkan bahwa
Densi fi kasi akan menghasilkan kepadatan massal di kisaran 450-700 kg / m 3
tergantung pada kondisi bahan baku dan Densi fi kasi [ 3 . 21 . 26 . 44 ]. Di
kepadatan sejati mereka dari pelet switchgrass lebih rendah dibandingkan dengan
kepadatan yang benar diperoleh dalam penelitian ini. Meskipun fakta bahwa
Lehtikangas [ 5 ] Serbuk gergaji digunakan dengan kurang dari ukuran partikel 3mm,
kepadatan benar adalah lebih rendah dari serbuk gergaji yang benar kepadatan
yang diperoleh dalam penelitian ini. Secara umum, kepadatan sejati briket yang
dihasilkan dalam penelitian ini adalah lebih tinggi dari nilai yang tercantum dalam
Tabel 2 .
antara briket, PCG dan kapas tangkai memiliki bulk density terendah dan
tertinggi. Terlepas dari bahan baku, briket bulk density meningkat, yang
merupakan salah satu tujuan dari briket. Kenaikan terendah 1,9 kali diamati
untuk serbuk gergaji, dan kenaikan tertinggi sebesar 11,3 kali tercatat untuk
kapas tangkai. Tergantung pada mesin briket yang digunakan, kepadatan
3.6. Porositas. Porositas memiliki di memengaruhi dalam transportasi dan
sebagian besar bahan baku akan meningkat sekitar 10-20 kali dari bulk
penyimpanan. Porositas bahan baku dan briket disajikan pada Gambar 5 .
density aslinya [ 35 ]. Kecuali bulk density dari tangkai kapas, briket yang
Serbuk gergaji dan kapas tangkai memiliki terendah (0,85) dan tertinggi (0,93)
terbuat dari bahan baku lain tidak jatuh dalam kisaran yang diharapkan,
porositas antara bahan baku dipelajari. Briket memiliki porositas rendah dari
yaitu, 10-20 kali meningkat. Alasan yang mungkin mungkin tipe mesin briket
bahan baku masing-masing. Di antara bahan baku dipelajari, maksimal 56%
yang digunakan, sifat bahan baku, dan kondisi proses yang digunakan dalam
penurunan porositas tercatat dan yang sesuai baik dengan bulk density. briket
penelitian ini. Namun, peningkatan bulk density dari brangkasan jagung dan
kapas tangkai memiliki bulk density terendah 0,41 yang menunjukkan kurang
briket switchgrass yang lebih tinggi dari Kaliyan et al. [ 3 ] Dilaporkan untuk
kekosongan ruang dan lebih briket, yang merefleksikan pada bulk density
brangkasan jagung (2,9-3,4 kali) dan switchgrass (1,6-2,3 kali) tergantung
tinggi (964 kg / m 3). porositas rendah dari bahan baku yang menunjukkan
pada ukuran bahan baku partikel dan suhu, kecepatan roller, dan kecepatan
bahwa ruang kosong kurang dan bahan baku dalam volume tertentu lebih
pengumpan sekrup. Peningkatan dalam jumlah besar kepadatan berkorelasi
akan menghasilkan compressability rendah, sedangkan porositas tinggi akan
menghasilkan compressability tinggi yang diamati untuk serbuk gergaji dan
kapas tangkai. Kecuali
95 ◦ C, 30-134MPa
95 ◦ C, 30-134MPa
pelet tunggal
pelet tunggal
3.5-9.0MPa, 27,8-59,4 ◦ C
3.1-9.6MPa, 36,7-60 ◦ C
Glomera ekstrusi press
Glomera ekstrusi press
pemadat / briquetter
briquetting-CS-25
Skala pilot pers roll
pemadat / briquetter
briquetting-CS-25
Skala pilot pers roll
kecepatan 1,3-2,5
pendingin uap (25, 75, dan 100 ◦ C), gulungan
kecepatan 1,5-2,3
pendingin uap (25, 75, dan 100 ◦ C), gulungan
Skala lab injeksi CPMCL5 pelet millSteam
5.7-8.3MPa, 28,9-49,4 ◦ C
Glomera ekstrusi press
pabrik
Uap pada 118 ◦ C,
95 ◦ C, 30-134MPa
Skala lab CPMCL-5 pelet
95 ◦ C, 30-134MPa
pelet tunggal
0-2,6% Selain uap, suhu mati 83 ◦ C
pelet tunggal
Compact pelet
Dimodifikasi SPC PP300
pelet
Sprout Matador 12 pers
Soda gulma, 7-13% wb, <10mm
15.7-31.4MPa; 80-105 ◦ C
55,2-552,3 bar, 50-125 ◦ C
pembriketan
Hidrolik press pelet
Switchgrass, 2.4 dan 4mm, 10 dan 15% wb, 184-220
Brangkasan jagung, 2.4 dan 4mm, 10 dan 15% wb 139-160
Switchgrass, <3.18 mm, 6,3-17% wb
Sun fl ower tangkai, 6-25 mm, 9-19% wb
Rami jerami, 6-25mm, 9,4-19% wb
Gandum jerami, 6-25 mm, 8,1-17,8% wb
3.2mm, 7-9,3%
Sun-sembuh dan alfalfa dehidrasi, 1.98-
Gandum jerami, <1.9mm, 10% wb
Oat jerami, <1,9 mm, 10% wb
Canola jerami, <1.9mm, 10% wb
Barley jerami, <1.9mm, 10% wb
Reed canary grass, 4 mm, 14-17% bb, precompacted
untuk 269-356 kg / m 3
Serbuk gergaji, <3mm
Switchgrass, 6,5% wb, 10-70mm
kondisi bahan baku
kondisi proses
Densi fi kasi
169,5
NR
NR
NR
NR
269
268
273
261
140-160
NR
NR
172
Bahan baku bulk
density kg / m 3
351-527
422-481
536-708
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
600-700
606-641
250-720
600-950
Produk bulk
density, kg / m 3
Meja 2: E ff dll dari briket dan pelet kondisi di ff bahan baku erent pada bulk density, kepadatan benar, dan daya tahan.
NR
NR
1410-1430
940-1620
1069-1260
1056
1181-1341
813-931
849-1011
823-1003
907-988
NR
1228-1234
NR
NR
0,39-0,70
0,67-0,90
0,89-0,96
0.99
0.99
0.99
0,43-0,92
NR
NR
NR
NR
0,92-0,98
0,80-0,90
0,98-0,99
NR
density benar, kg / m 3 Daya tahan Referensi
[3]
[3]
[ 26 ]
[ 47 ]
[ 47 ]
[ 47 ]
[ 22 ]
[ 27 ]
[ 27 ]
[ 27 ]
[ 27 ]
[ 46 ]
[5]
[ 10 ]
[ 45 ]
Penelitian Bioteknologi Internasional
7
NR: tidak dilaporkan.
pelleting
Ultrasonic-getaran yang dibantu
Pellet pers (SPC 300)
mesin
Instron
diterapkan melalui uji universal
sion / Densi fi aparat kasi, tekanan
piston cylindercompres-
mesin
Instron
diterapkan melalui uji universal
sion / Densi fi aparat kasi, tekanan
piston cylindercompres-
Model Guru seri 2000
Ring-die pelet pabrik CPM
Model Guru seri 2000
Ring-die pelet pabrik CPM
Model Guru seri 2000
Ring-die pelet pabrik CPM
Model Guru seri 2000
Ring-die pelet pabrik CPM
pelet pabrik
Skala laboratorium CPMCL-5
pelet pabrik
Skala laboratorium CPMCL-5
pelet pabrik
Skala laboratorium CPMCL-5
pelet pabrik
Skala laboratorium CPMCL-5
mesin pelleting
ring-die Model CPMMaster 818.806
Skala pilot konvensional
mesin pelleting
ring-die Model CPMMaster 818.806
Skala pilot konvensional
Densi fi kasi
Uap injeksi 2-6 kg / h
25-150 ◦ C
100 dan 150MPa, pemanasan suhu
25-150 ◦ C
100 dan 150MPa, pemanasan suhu
kondisi proses
Switchgrass, 1mm, 15% wb
Norwegia Spruce, 7,8-12,5% wb
Segar dan 140 hari disimpan serbuk gergaji fromScot Pine dan
Switchgrass, 2.4-4.6mm, 9,2-15,1% wb
Brangkasan jagung, 2.4-4.6mm, 7,3-15% wb
Sorgum tangkai, 3.2-6.5mm, 10% wb
Big Bluestem, 3.2-6.5mm, 10% wb
Gandum jerami, 3.2-6.5mm, 10% wb
Brangkasan jagung, 3.2-6.5mm, 10% wb
Gandum jerami, 0.8-6.4mm, 10% wb
Oat jerami, 0.8-6.4mm, 10% wb
Canola jerami, 0.8-6.4mm, 10% wb
Hampir jerami, 0.8-6.4mm, 10% wb
Switchgrass, 4mm, 20% wb,
Brangkasan jagung, 2.4 dan 4mm, 20% wb,
kondisi bahan baku
Meja 2: Lanjutan.
NR
NR
181-220
103-160
59,3
46,6
47,7
50,9
107-203
111-196
144-247
96-180
184-220
139-160
Bahan baku bulk
density kg / m 3
415-560
501-706
NR
NR
365-479
467-648
496-649
469-625
NR
NR
NR
NR
528-570
548-610
Produk bulk
density, kg / m 3
NR
NR
417-1065
825-1162
435-560
517-778
613-852
529-843
760-1047
771-1002
742-1015
726-1033
NR
NR
0,39-0,63
0,79-0,99
0-0,68
0,50-0,97
0,86-0,94
0,96-0,98
0,96-0,98
0,96-0,98
0,52-0,98
0,44-0,99
0,22-0,98
0,49-0,98
0,75-0,86
0,94-0,95
density benar, kg / m 3 Daya tahan Referensi
[ 49 ]
[ 48 ]
[ 21 ]
[ 21 ]
[ 13 . 23 ]
[ 13 . 23 ]
[ 13 . 23 ]
[ 13 . 23 ]
[ 31 ]
[ 31 ]
[ 31 ]
[ 31 ]
[3]
[3]
8
Penelitian Bioteknologi Internasional
Penelitian Bioteknologi Internasional
9
2500
Benar density (kg / m 3)
1000
1500
800
1000
600
500
bulk density (kg / m 3)
1200
2000
400
0
0 200
CS
PCG
SG
kontrol
kontrol
Briket
Briket
Serbuk gergaji
Gude
kapas tangkai
1
1
0,8
0,8
0,6
0,6
Daya tahan
kerenikan
Angka 4: E ff dll proses briket pada curah dan kepadatan yang benar.
0,4
0,4
0,2
0,2
0
0
SG
PCG Serbuk gergaji
Gude
CS
kapas tangkai
SG
PCG Serbuk gergaji
Gude
kapas tangkai
Briket CS
Kontrol
Angka 5: E ff dll dari briket pada porositas dan daya tahan.
daya tahan briket yang bervariasi antara 0,61 (PCG) dan 0,97 (CS). daya
Meja 3: Korelasi coe FFI koefisien.
Milik
tahan tinggi mungkin menjadi mungkin dengan ukuran partikel yang lebih
Denda konten GMD Lignin Extracting Moisture
bulk density - 0,03 - 0,02 0,88
Daya tahan - 0.40 0.44
0.33
- 0,49
0,57
- 0,15
0,03
besar karena interlocking mekanis serat-serat yang relatif lama [ 52 ]. Titik
penting adalah bahwa briket ini diproduksi di India dan diangkut ke
Brookings, SD, USA melalui Fedex, whereinmultiple penanganan telah
terlibat, terlepas dari itu, briket ini memiliki daya tahan tinggi. di The ff perbedaan-perbedaan
kapas tangkai briket, briket dibuat bahan baku fromother memiliki porositas
tinggi dari pelet switchgrass (0.516-
dalam daya tahan antara briket mungkin disebabkan karena komposisi kimia
termasuk lignin, ekstraktif, selulosa, dan hemiselulosa, struktur, sebagian
kecil dari daun ke batang atau tangkai, suhu transisi gelas, dan
0,626) [ 26 ]. Hal ini mungkin disebabkan karena di dalam ff perbedaan-perbedaan dalam ukuran
kompresibilitas. Menurut di atas daya tahan klasifikasi, brangkasan jagung,
atau dimensi briket dan pelet.
serbuk gergaji, dan kapas briket tangkai berada di bawah tinggi, switchgrass
dan briket PCG jatuh di bawah menengah, dan briket rumput Gude di bawah
3.7. Daya tahan. Daya tahan adalah ukuran dari kemampuan briket untuk
kategori daya tahan rendah. Kaliyan dan Morey [ 21 ] Melaporkan daya tahan
menahan kekuatan destruktif seperti kompresi, dampak, dan geser selama
sebanding 0,50-0,97 untuk briket jagung brangkasan ketika ukuran jagung
penanganan dan transportasi. Produksi nes fi atau debu selama penanganan,
brangkasan menggiling 3 dan 4,6 mm dengan kadar air 10-20% (bb) telah
transportasi, dan penyimpanan akan menciptakan bahaya kesehatan dan
dipanaskan antara 25 dan 150 ◦ C dan diterapkan tekanan di kisaran
lingkungan nyaman bagi para pekerja [ 50 ]. Tidak ada batasan untuk produksi nes
100-150MPa. Namun, pemanasan suhu 25 ◦ C mengakibatkan daya tahan
fi di tempat. Namun, Dobie [ 51 ] Menyarankan bahwa fi nes sampai 5% (berat)
rendah. Terlepas dari ukuran switchgrass menggiling, kadar air, pretreating
akan menjadi tingkat yang dapat diterima, dan lebih besar dari 5% akan
suhu, dan diterapkan tekanan, daya tahan berada di kisaran 0-0,68 [ 21 ]
mengurangi kapasitas penyimpanan dan menciptakan masalah dalam karakteristik
Yang lebih rendah dari daya tahan briket switchgrass
alir. Tergantung pada nilai-nilai, peneliti memiliki diklasifikasikan daya tahan
menjadi tinggi (> 0,8), menengah (0,7-0,8), dan rendah (<0,7) [ 6 . 28 ]. Angka 5 menunjukkan
Penelitian Bioteknologi Internasional
10
diproduksi dalam penelitian ini. Mengingat kadar air switchgrass, daya
21-25% akan menghasilkan peningkatan 2-11 kali lipat densitas dengan menengah
tahan briket switchgrass adalah dalam perjanjian dengan daya tahan pelet
dan tinggi daya tahan. briket kapas tangkai memiliki bulk density dari 964 kg / m 3 dengan
switchgrass [ 26 ]. Daya tahan diinginkan briket tergantung pada
daya tahan 0.923.
penggunaan yang ditargetkan, yaitu, daya tahan tinggi untuk aplikasi bahan
bakar; daya tahan rendah dan menengah akan su FFI sien untuk platform
biokimia, karena luas permukaan yang lebih diinginkan untuk hidrolisis
enzimatik platform biokimia. Selain itu, proses kation Densi fi akan
mengganggu struktur bahan baku yang akan memudahkan hidrolisis
enzimatik.
Secara keseluruhan, daya tahan jagung brangkasan briket sebanding dengan
Ucapan Terima Kasih
Penelitian ini didukung oleh dana dari Stasiun Percobaan Pertanian dan
Tengah Utara Sun Hibah Center di South Dakota State University melalui
Hibah yang diberikan oleh US Department of Transportation, O FFI ce
Sekretaris, hibah tidak ada. DTOS59-07-G-00054.
briket brangkasan jagung dan pelet tercantum dalam Tabel 2 . Daya tahan briket
switchgrass adalah lebih tinggi dari briket switchgrass diproduksi menggunakan
pemanasan dan tekanan [ 21 ] Dan ultrasonik getaran-dibantu switchgrass pelleting
[ 49 ]. Secara umum, daya tahan briket yang digunakan dalam penelitian ini telah
baik tinggi atau sebanding dengan briket dan pelet terbuat dari di ff bahan baku
erent seperti yang tercantum dalam tabel.
Referensi
[1] JS Tumuluru, CT Wright, KL Kenney, dan JR Hess,
“Tinjauan teknis pengolahan biomassa: Densi fi kasi, preprocessing,
pemodelan dan optimasi,” Kertas # 1009401, ASABE, St. Joseph, Mich, USA,
2010. [2] W. Stelte, JK Holm, AR Sanadi, S. Barsberg, J. Ahrenfeldt,
3.8. Analisis korelasi. Secara umum, bulk density tergantung pada
dan UB Henriksen, “Sebuah studi dari ikatan dan kegagalan mekanisme di pelet
komposisi kimia, distribusi ukuran partikel, bentuk dan ukuran partikel,
bahan bakar dari di ff sumber biomassa erent,” Biomassa dan Bioenergi, vol. 35,
orientasi partikel, densitas sejati partikel individu, kadar air, dan diterapkan
tidak ada. 2, pp. 910-918, 2011. [3] N. Kaliyan, RV Morey, MD Putih, dan A.
tekanan aksial [ 3 . 7 . 8 . 21 . 53 - 55 ]. Daya tahan tergantung pada jenis bahan
Doering, “Gulung
baku, fraksi di ff komponen erent (daun, batang), lignin, ekstraktif, ukuran
partikel / GMD, nes fi, dan kadar air terpisah dari Densi mesin fi kasi dan
proses variabel [ 3 - 12 . 21 ]. enam di ff bahan baku erent digunakan untuk
produksi briket dalam penelitian ini, dan itu akan sesuai untuk memvalidasi
hubungan di ff variabel erent dengan bulk density dan daya tahan; sesuai
analisis korelasi dilakukan, dan coe yang FFI koefisien disajikan pada Tabel 3
. Sebagaimana dicatat dalam tabel, kelembaban dan lignin isinya memiliki
positif yang kuat di memengaruhi, sedangkan ekstraktif memiliki negatif
pengaruh pada bulk density dari briket. Secara umum, lignin lebih berat dari
ekstraktif yang akan menjelaskan kontribusi mereka terhadap bulk density.
Ekstraktif dan nes fi menunjukkan negatif memengaruhi; lignin dan GMD
tekan briket dan pelet dari brangkasan jagung dan switchgrass,”
Transaksi dari ASABE, vol. 52, tidak ada. 2, pp. 543-555, 2009. [4] PYS Chen,
JG Haygreen, dan MA Graham, “Evaluasi
kayu / pelet batubara dibuat dalam pelet laboratorium,” Hutan Journal, vol. 39,
tidak ada. 7-8, pp. 53-58, 1989. [5] P. Lehtikangas, “sifat Kualitas serbuk gergaji
pelletised, Logging residu dan kulit kayu,” Biomassa dan Bioenergi, vol. 20, tidak ada. 5, pp. 351-360
2001.
[6] PK Adapa, GJ Schoenau, LG Tabil, S. Sokhansanj, dan
B. Crerar, “Pelleting produk alfalfa fraksinasi,” ASAE Kertas 036.069, ASABE,
St. Joseph, Mich, USA, 2003. [7] C. Rh'
en, R. Gref, M. SJ
OSTRom,
dan I. W
asterlund, “E ff Ects
menunjukkan positif pengaruh pada daya tahan briket. Ketika lignin dan
konten bahan baku air, Densi tekanan fi kasi dan suhu pada beberapa sifat
ekstraktif konten melebihi ambang batas dari 34% dalam sampel kayu,
dari Norwegia pelet cemara,”
pelet daya tahan menurun [ 56 ]. Mengingat tingkat ambang batas ini,
analisis korelasi menunjukkan hubungan miskin ( r = 0,08). Sejak kadar air
dari briket berada dalam rentang kecil (4,9-9,2% wb), hubungan dengan
BBM Teknologi Pengolahan, vol. 87, tidak ada. 1, pp. 11-16, 2005. [8] S. Mani, LG
Tabil, dan S. Sokhansanj, “Speci fi ulang energi c
quirement untuk pemadatan brangkasan jagung,” Bioresource Teknologi, vol. 97,
daya tahan mungkin tidak menonjol. analisis korelasi ini menunjukkan
tidak ada. 12, pp. 1420-1426, 2006. [9] N. Kaliyan dan R. Vance Morey, “Faktor yang ff ecting
bahwa ada kebutuhan untuk menentukan ambang batas masing-masing
kekuatan
variabel terhadap kepadatan dan daya tahan.
dan daya tahan produk biomassa Densi fi ed,” Biomassa dan Bioenergi, vol. 33,
tidak ada. 3, pp. 337-359, 2009. [10] P. Gilbert, C. Ryu, V. Shari fi, dan J.
Swithenbank, “E ff dll dari
parameter proses pada pelletisasi tanaman herba,” Bahan bakar,
vol. 88, tidak ada. 8, pp. 1491-1497, 2009. [11] M. Alaru, L. Kukk, J. Olt et al.,
“Isi Lignin dan briket
kualitas di ff erent fi jenis tanaman bre rami dan matahari energi fl ower,” Bidang
Penelitian Tanaman, 2011.
4. Kesimpulan
Briket dihasilkan dari berbagai bahan baku untuk membandingkan sifat fisik
dan kimianya. analisis statistik mengungkapkan adanya perubahan yang
signifikan dalam komposisi kimia, di ff Erences di densitas, porositas, dan
daya tahan. Analisis korelasi con fi rmed kontribusi lignin, ekstraktif, nes fi,
dan ukuran partikel terhadap daya tahan. Penelitian con ini
perusahaan-perusahaan yang berukuran sedang bahan baku dengan kadar
air rendah dan kandungan lignin di kisaran
[12] MT Carone, A. Pantaleo, dan A. Pellerano, “Dalam memengaruhi dari
parameter proses dan karakteristik biomassa pada daya tahan pelet dari
residu pemangkasan Olea europaea L,”
Biomassa dan Bioenergi, vol. 35, tidak ada. 1, pp. 402-410, 2011. [13] K.
Theerarattananoon, F. Xu, J. Wilson et al., “E ff Ects dari
kondisi pelleting pada komposisi kimia dan hasil gula dari brangkasan jagung,
Bluestem besar, jerami gandum, dan sorgum pelet tangkai,” Bioproses dan
Biosystems Engineering, vol. 35, tidak ada. 4, pp. 615-623 2012.
[14] A. Sluiter, B. Hames, D. Hyman et al., “Penentuan total
padatan dalam biomassa dan total padatan terlarut dalam proses cair
Penelitian Bioteknologi Internasional
sampel,”Tek. Rep. NREL / TP-510-42.621, National Renewable Energy
11
pelet alfalfa dehidrasi,”Laporan Khusus, Saskatchewan Dehidrator
Laboratory (NREL), Golden, Colorado, USA, 2008. [15] A. Sluiter, B. Hames, R.
Association, Tisdale, SK, Canada, 1988. [33] Y. Li dan H. Liu,“tekanan tinggi
Ruiz et al., “Penentuan struc-
Densi fi kasi ulang kayu
karbohidrat tanian dan lignin dalam biomassa,”Tek. Rep. NREL / TP-510-42.618,
National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, Colorado, Amerika Serikat,
2008.
[16] A. Sluiter, R. Ruiz, C. Scarlata, J. Sluiter, dan D. Templeton,
sidues untuk membentuk bahan bakar ditingkatkan,” Biomassa dan Bioenergi, vol.
19, tidak ada. 3, pp. 177-186, 2000.
[34] S. Mani, LG Tabil, dan S. Sokhansanj, “Evaluasi compersamaan paction diterapkan untuk empat spesies biomassa,” Kanada
“Penentuan ekstraktif di biomassa,” Tek. Rep. NREL / TP-510-42.619, National
Biosystems Engineering, vol. 46, pp. 355-361, 2004. [35] V. Panwar, B. Prasad, dan KL
Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, Colorado, Amerika Serikat,
Wasewar, “residu Biomassa bri-
2005.
[17] ASABE Standar 319,3, “Metode penentuan dan Expressing fi neness bahan pakan dengan cara penyaringan,”di ASABE Standar,
vol. 608, American Society of Agricultural and Engineers Biologi, St. Joseph,
Mich, USA, 2006.
[18] ASABE Standar 269,4. Cubes, “Pelet dan hancur-de-
quetting dan karakterisasi,” Jurnal Rekayasa Energi,
vol. 137, tidak ada. 2, pp. 108-114, 2011. [36] D. Mohan, CU Pittman, dan PH
Steele, “Pirolisis
kayu / biomassa untuk bio-oil: tinjauan kritis,” Energi dan Bahan Bakar,
vol. 20, tidak ada. 3, pp. 848-889, 2006. [37] DK Lee, VN Owens, A. Boe, dan P.
Jeranyama, Komposisi
Definisi fi dan metode untuk menentukan kepadatan, daya tahan dan kadar
dari herba Biomassa Bahan baku. SGINC1-07, Sun Hibah Initiative Tengah
air,”di ASABE Standar, American Society Pertanian dan Insinyur Biologi, St.
Utara Sun Hibah Pusat, South Dakota State University, South Dakota, SD, USA,
Joseph, Mich, USA,
2007. [38] RJ Hamilton, “Analisis lilin,” di Kimia, Molecular
2007.
[19] Z. Zhong dan XS Sun, “karakterisasi termal dan fase
Biologi dan Fungsi, Lilin, Ed., The Berminyak Press, Dundee, UK, 1995.
perilaku maizena dipelajari oleh di ff erential scanning kalorimetri,” Jurnal
Teknik Pangan, vol. 69, tidak ada. 4, pp. 453459 2005.
[20] SAS Institute, Panduan Pengguna: Statistik, Versi 9.2, Statistik
Analisis Sistem, Inc, Cary, NC, USA, 2010.
[21] N. Kaliyan dan RV Morey, “karakteristik Densi fi kasi
brangkasan jagung dan switchgrass,” Transaksi dari ASABE, vol.
52, tidak ada. 3, pp. 907-920, 2009.
[22] PK Adapa, LG Tabil, GJ Schoenau, dan S. Sokhansanj,
“Karakteristik Pelleting dari difraksinasi grinds matahari-sembuh dan alfalfa
dehidrasi,” Teknik Terapan di Pertanian, vol.
20, tidak ada. 6, pp. 813-820 2004.
[23] K. Theerarattananoon, F. Xu, J. Wilson et al., “Pro Fisik
perties pelet yang terbuat dari sorgum tangkai, brangkasan jagung, jerami gandum, dan
Bluestem besar,” Tanaman Industri dan Produk, vol.
33, tidak ada. 2, pp. 325-332, 2011.
[24] W. Pietsch, Ukuran Pembesaran oleh Aglomerasi, JohnWiley dan
Sons, New York, NY, USA, 1991.
[25] B. Zhou, KE Ileleji, dan G. Ejeta, “eratnya properti Fisik
tionships partikel massal jagung brangkasan,” Transaksi dari ASABE, vol. 51, tidak
ada. 2, pp. 581-590, 2008.
[26] Z. Colley, OO Fasina, D. Bransby, dan YY Lee, “Moisture
e ff dll pada karakteristik fisik pelet switchgrass,”
Transaksi dari ASABE, vol. 49, tidak ada. 6, pp. 1845-1851, 2006. [27] PK
Adapa, L. Tabil, dan G. Schoenau, “Pemadatan characteristics jelai, canola, oat dan jerami gandum,” Biosystems Engineering, vol.
104, tidak ada. 3, pp. 335-344, 2009. [28] L. Tabil dan S. Sokhansanj, “kondisi
Proses a ff ecting yang
kualitas fisik pelet alfalfa,” Teknik Terapan di Pertanian, vol. 12, tidak ada. 3,
pp. 345-350, 1996. [29] R. MacBain, Pelet Pakan, Pakan manufac Amerika
[39] FEI Deswarte, JH Clark, JJE Hardy, dan PM Rose,
“The fraksinasi produk lilin berharga fromwheat jerami menggunakan CO 2, ” Green
Chemistry, vol. 8, tidak ada. 1, pp. 39-42, 2006. [40] W. Jensen, KE Kremer, P.
Sieril, dan V. Vartiovaara, “The
kimia dari kulit kayu,”di Kimia Kayu, BL Browning, Ed., Hlm. 587-666,
Interscience Publishers, New York, NY, USA,
1963.
[41] EL Kembali dan NL Salmen, “transisi kaca dari com- kayu
ponents terus implikasi untuk proses pencetakan dan pembuatan pulp,” Tappi, vol.
65, tidak ada. 7, pp. 107-110, 1982. [42] JEG Van Dam, MJA Van Den Oever, W.
Teunissen, E.
RP Keijsers, dan AG Peralta, “Proses untuk produksi kepadatan tinggi / tinggi
kinerja papan Binderless dari sabut kelapa utuh. Bagian 1: lignin sebagai resin
thermosetting pengikat intrinsik,” Tanaman Industri dan Produk, vol. 19, tidak
ada. 3, pp. 207-
216 2004.
[43] CR Woodcock dan JS Mason, Massal Padat Penanganan: Sebuah
Pengantar Praktek dan Teknologi, Blackie dan Anak Ltd, Glasgow, Skotlandia,
tahun 1987.
[44] S. Sokhansanj dan AF Turhollow, “Biomassa Densi fi kasi:
cubing operasi dan biaya untuk brangkasan jagung,” Teknik Terapan di
Pertanian, vol. 20, tidak ada. 4, pp. 495-499, 2004. [45] H. Yumak, T. Ucar, dan N.
Seyidbekiroglu, “Briquetting soda
gulma ( Salsola tragus) untuk digunakan sebagai sumber bahan bakar pedesaan,” Biomassa
dan Bioenergi, vol. 34, tidak ada. 5, pp. 630-636, 2010. [46] SH Larsson, M. Thyrel, P. Geladi, dan
TA Lestander, “Tinggi
kualitas produksi biofuel pelet dari pra-dipadatkan bahan baku kepadatan
rendah,” Bioresource Teknologi, vol. 99, tidak ada. 15, pp. 7176-7182, 2008.
[47] JA Lindley dan M. Vossoughi, “Sifat fisik dari bio
briket massa,” Transaksi dari American Society of Engineers Pertanian, vol.
turing Association, Chicago, Ill, Amerika Serikat, 1966.
32, tidak ada. 2, pp. 361-366, 1989. [48] R. Samuelsson, M. Thyrel, M. SJ
[30] PD Grover dan SK Mishra, “Biomassa briket: technology dan praktek. Program pengembangan energi kayu regional di
Asia,”Dokumen Lapangan 46, Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan
Bangsa-Bangsa, Bangkok, Thailand, 1996. [31] PK Adapa, L. Tabil, G.
Schoenau, dan A. Opoku,“Pelleting
karakteristik biomassa yang dipilih dengan dan tanpa uap ledakan
OSTRom,
dan TA Lestander,
“E ff dll karakteristik biomaterial tentang sifat pelletizing dan kualitas pellet
biofuel,” BBM Teknologi Pengolahan, vol. 90, tidak ada. 9, hlm. 1129-1134,
2009.
[49] C. Weilong, P. Zhijian, Z. Pengfei, N. Qin, TW Deines, dan
B. Lin, “Ultrasonic-getaran-dibantu pelet dari switchgrass: e ff Ects getaran
pretreatment,” International Journal of Pertanian dan Biologi Teknik, vol. 3, tidak
ultrasonik,” Transaksi Universitas Tianjin, vol. 17, tidak ada. 5, pp. 313-319,
ada. 3, pp. 62-79, 2010. [32] B. Hill dan DA Pulkinen, “Sebuah studi tentang
2011. [50] J. Vinterb¨
faktor-faktor yang ff ecting
daya tahan pelet dan pelet e FFI siensi dalam produksi
ack, “Pelet 2002: yang pertama konferensi dunia tentang pelet,” Biomassa
dan Bioenergi, vol. 27, tidak ada. 6, pp. 513-520 2004.
Penelitian Bioteknologi Internasional
12
[51] JB Dobie, “sistem Bahan-penanganan untuk wafer jerami,” Agri
budaya Engineering, vol. 42, pp. 692-697, 1961. [52] L. Tabil, P. Adapa, dan M.
Kashaninejad, “Biomassa bahan baku
pre-processing-bagian 2: Densi fi kasi,”di Teknologi Rekayasa Proses biofuel
ini, MA Dos Santos Bernardes, Ed., Bab
19, hlm. 439-464, 2011.
[53] M. Peleg, “Karakteristik fisik bubuk makanan,” di Phys-
Properti ical Pangan, pp. 293-321, AVI Publishing Co., Inc., Westport,
Connecticut, USA, 1983.
[54] W. Lang dan S. Sokhansanj, “Volume Massal penyusutan selama
pengeringan gandum dan kanola,” Jurnal Rekayasa Proses Pangan, vol. 16, tidak ada.
4, pp. 305-314, 1993.
[55] S. Sokhansanj dan W. Lang, “Prediksi kernel dan massal
volume gandum dan canola selama adsorpsi dan desorpsi,” Journal of
Agricultural Engineering Research, vol. 63, tidak ada.
2, pp. 129-136, 1996.
[56] J. Brad lapangan ANMD. P. Levi, “E ff dll spesies dan kayu untuk kulit
Rasio pada pelet kayu selatan,” Hutan Journal,
vol. 34, tidak ada. 1, pp. 61-63, 1984.
International Journal of
peptida
kemajuan dalam
Stem Cells
International
BioMed
penelitian Internasional
Virolog y
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Genomics
Hindawi Publishing Perusahaan
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
International Journal of
Volume 2014
http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Volume 2014
Jurnal dari
Asam nukleat
International Journal of
Ilmu hewan
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Volume 2014
Menyerahkan naskah Anda di
http://www.hindawi.com
The Scientific
World Journal
Jurnal dari
sinyal Transduksi
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Volume 2014
Genetika
Anatomi Penelitian
penelitian Internasional
Internasional
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Penelitian
enzim
archaea
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Biologi Molekuler
Internasional
International Journal of
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
kemajuan dalam
bioinformatika
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Biologi evolusioner
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Biokimia Penelitian
Internasional
International Journal of
Mikrobiologi
Jurnal dari
Biologi kelautan
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Volume 2014
Hindawi Publishing Perusahaan http://www.hindawi.com
Volume 2014
Volume 2014
Download