JAK SLOŽENÍ BIOMASOVÉHO POPELA OVLIVŇUJE JEHO SPÉKÁNÍ

Prezentace na téma: "JAK SLOŽENÍ BIOMASOVÉHO POPELA OVLIVŇUJE JEHO SPÉKÁNÍ"— Transkript prezentace:

1 JAK SLOŽENÍ BIOMASOVÉHO POPELA OVLIVŇUJE JEHO SPÉKÁNÍ

2 M. Míka O. Jankovský Ústav skla a keramiky, VŠCHT v Praze

3 P. Voláková

4 V. Verner VERNER, a.s., Červený Kostelec

5 Deposity ze slámy Převažující palivo - pšenice

6 Deposity ze slámy Převažující palivo - ječmen

7 Deposity ze slámy Převažující palivo – řepka

8 Deposity ze dřeva Palivo – hnědá štěpka

9 Složení skelné vrstvy hmot.% Pšenice Ječmen Směs Štěpka Na2O 0,38 1,86
1,06 1,03 K2O 19,72 24,90 11,41 5,04 MgO 3,42 1,78 4,41 CaO 16,18 15,05 30,71 15,59 MnO 0,14 0,04 0,12 1,15 Al2O3 2,57 1,54 3,66 12,74 Fe2O3 0,85 0,34 0,89 8,91 P2O5 2,23 3,13 3,28 1,38 TiO2 0,16 0,06 0,15 2,8 SiO2 54,05 49,41 43,9 47,39 Suma 99,70 98,11 99,59 99,45

10 Složení historických skel
14 století Sklárna Moldava, Krušné hory (hmot.%) Na2O 0.1 K2O 17,0 MgO 4,0 CaO 14,6 MnO 3,6 Al2O3 1,5 Fe2O3 0,4 P2O5 1,4 SiO2 57,5

11 Laboratorní testy popelů
Spálení ~ 200g biomasy v korundovém kelímku Maximální teplota 1100°C Popelnatost hmot.% Chemické složení rtg. fluorescenční analýzou

12 Popel ze slámy - laboratoř
Pšenice Ječmen

13 Popel ze slámy - laboratoř
Žito Řepka

14 Složení popela ze slámy
hmot.% Pšenice Ječmen Žito Řepka Na2O 0,34 1,54 2,42 0,85 K2O 10,31 25,38 42,13 32,41 MgO 2,28 3,33 2,98 2,77 CaO 5,86 16,43 9,46 53,66 Al2O3 0,67 0,69 4,49 0,26 P2O5 1,46 4,98 8,45 4,61 SiO2 76,32 42,89 23,55 0,63 Suma 97,24 95,24 93,48 95,19 Zbytek SO3 ~ 4% Cl ~ 1% Fe2O3 ~ 0,2% MnO~ 0,1% ZnO ~ 0,02%

15 Popel ze sena a štěpky - laboratoř
Seno Kartony

16 Složení popela ze sena a kartonů
hmot. % Seno Karton Na2O 1.28 1.69 K2O 27.68 0.26 MgO 4.16 2.83 CaO 7.61 42.81 Al2O3 2.74 21.44 P2O5 11.95 0.42 SiO2 38.90 26.79 Sum 94.32 96.24 Zbytek SO3~ 4% Cl~ 0.5% Fe2O3~ 0.6% MnO~ 0.3% ZnO~ 0.07% pro seno

17 Popel ze štěpky - laboratoř
Smrk Borovice

18 Složení popela ze štěpky – klestí
hmot.% Smrk Borovice Bílá Hnědá Na2O 0,47 0,28 1,08 1,09 K2O 8,61 6,99 8,88 5,37 MgO 7,89 4,17 5,04 2,84 CaO 45,17 31,62 36,97 15,83 Al2O3 6,18 11,16 8,72 11,96 P2O5 10,59 4,74 2,31 2,43 SiO2 12,80 32,88 26,07 52,53 Suma 91,71 91,84 89,07 92,05 Zbytek SO3 ~ 2% Cl ~ 0,03% Fe2O3 ~ 4% MnO~ 1% ZnO ~ 0,06% TiO2 ~ 1%

19 Měření eutektické teploty
Popel z biomasy Zjednodušené složení

20 Příčina vzniku skla Především vysoký obsah SiO2 [ SiO4/2 ] 2-

21 Skelná síť

22 Roztržení sítě - K2O K+ - - K+

23 Roztržení sítě - CaO Ca2+ - - K+

24 Diagram K2O-CaO-SiO2 CaO K2O SiO2

25 Zjednodušené složení K2O = K2O + Na2O CaO = CaO + MgO
SiO2 = SiO2 + Al2O3

26 Složení popela v diagramu K2O-CaO-SiO2
CaO+MgO Pšenice Ječmen Žito Řepka Seno Štěpka K2O+Na2O SiO2+Al2O3

27 Oblast 1 - vysoký obsah SiO2
720°C

28 Oblast 2 – nižší obsah SiO2
°C

29 Oblst 3 - nízký obsahSiO2 °C

30 Sloučeniny v soustavě K2O-CaO-SiO2
K2O.SiO °C K2O.2SiO2 1036°C K2O.4SiO °C K2O.CaO.SiO °C 4K2O.CaO.10SiO °C CaO.SiO °C 3CaO.2SiO2 1550°C 2CaO.SiO2 1600°C

31 Složení popela v diagramu K2O-CaO-SiO2
CaO+MgO Pšenice Ječmen Žito Řepka Seno Štěpka A1 A2 K2O+Na2O SiO2+Al2O3

32 Vliv aditiv na TE A1 A2 DT = 48°C DT = 218°C 22°C / 1% 40°C / 1%

33 Vliv aditiva Pšenice Žito A1 A2

34 Popel v hořáku

35 Omezení spékání Složení popela v oblasti vysoké eutektické teploty
co nejdále od eutektického bodu - málo taveniny co nejblíže složení krystalické fáze