Original title: Připrava a charakterizace biouhlu - vliv podmínek pyrolýzy a použitého zdroje biomasy
Translated title: Preparation and Characterization of Biochar - the Effect of Pyrolysis Conditions and the Source of Used Biomass
Authors: Novotný, Maximilián ; Pořízka, Jaromír (referee) ; Kalina, Michal (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2022
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Táto diplomová práca sa venuje príprave vzoriek biouhlie, ktoré boli charakterizované s účelom zistiť vplyv výrobných podmienok na výsledne fyzikálno-chemické vlastnosti produktov. Pre tieto účely bolo pripravených 20 vzoriek zo 4 zdrojových biomás. Podmienky výroby pokryli rozsah teplôt 400 °C až 700 °C a boli použité 2 rôzne doby zdržania. Biouhlia z každej zdrojovej biomasy majú svoje charakteristiky, avšak boli nájdené aj podobnosti medzi biouhliami z rôznych zdrojových materiálov. Boli stanovené výťažky výroby a pri každej vzorke bola výťažnosť vyššia ako 24 %. Analýzy po obsahovej stránke odhalili, že ovsené otruby, drevo a zvyšky z rastlín kukurice obsahujú relatívne veľa organickej hmoty, takisto aj organického uhlíka. Bolo stanovené, že z ovsených otrúb, zvyškov rastlín kukurice a drevnej biomasy je možné vyrobiť biouhlie, v ktorom sa z pôvodnej hmotnosti biomasy nachádza aspoň 20 % organického uhlíka. Výsledky štruktúrnej analýzy potvrdili jednotlivé štruktúrne vlastnosti, predovšetkým špecifický povrch a obsah jednotlivých funkčných skupín. Vplyvom vyššej teploty dosahuje produkcia biouhlia mierne nižšie výťažky, avšak produkty majú vyšší špecifický povrch a vyšší obsah organického uhlíka a to vo väčšine prípadov. Ďalej bolo zistené, že doba zdržania 10 minút nemusí byť postačujúca pre všetky použité biomasy. Na základe súboru týchto výsledkov je možné optimalizovať prípravu či výrobu s cieľom zefektívniť využívanie odpadných biomás pre rôzne aplikácie, nie len v poľnohospodárskom sektore. This diploma thesis is focused on preparation of biochar samples, which were characterized to reveal influence of preparation conditions on biochar properties physical-chemical properties. Preparation conditions covered temperature range of 400 °C to 700 °C and 2 different residence times were used. Biochars from each source biomass has its own characteristics, however the similiarities between biochars from different sources were found. Biochar yields were specified and the minimum yield was at least 24 %. Analysis on content revealed, that oat brans, mixed wood and corn residue contain a lot of organic matter, relatively, and also contains a lot of organic carbon. Results of structural analysis confirmed individual structural properties, porosity and content of function groups in particular. Influence of higher pyrolysis temperature results in slightly lower yields, however it provides products with higher content of organic carbon and higher surface area, in majority of cases. Subsequently, it was found out that short residence time of 10 minutes does not have to be enough for all used biomasses. On the basis of gained data, the preparation or production can be optimalized in effort to make usage of residue biomass more effective in different application, not only in agronomy sector.
Keywords: biochar; biomass; characterization; preparation; pyrolysis; biomasa; biouhlie; charakterizácia; príprava; pyrolýza

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/204588

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-558877


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses