ĐÁNH GIÁ ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY NHIỆT CỦA VIÊN NÉN NHỰA-TRẤU BẰNG PHÂN TÍCH TG-DTG

Nguyễn Huy Hoàng; Hứa Văn Hải; Nguyễn Danh Ngôn; Hồ Trường Giang

doi:10.34238/tnu-jst.11206

ĐÁNH GIÁ ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY NHIỆT CỦA VIÊN NÉN NHỰA-TRẤU BẰNG PHÂN TÍCH TG-DTG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 30/09/24 Ngày hoàn thiện: 29/10/24 Ngày đăng: 30/10/24

Các tác giả

1. Nguyễn Huy Hoàng, Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt, Kiên Giang
2. Hứa Văn Hải, Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt, Kiên Giang
3. Nguyễn Danh Ngôn, Trường THPT Chuyên Huỳnh Mẫn Đạt, Kiên Giang
4. Hồ Trường Giang , Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tóm tắt

Trong công trình này, tham số động học của phân hủy nhiệt viên nén từ nhựa và trấu được đánh giá bằng phân tích nhiệt trọng lượng (TG), nhiệt trọng lượng vi phân (DTG) và phân tích nhiệt vi sai DTA. Các nguồn nguyên liệu gồm nhựa thải (gồm hai loại nhựa PP và PE) và vỏ trấu được dùng để tạo các mẫu viên nén gồm 100% nhựa (N), 100% trấu (T) và nhựa-trấu (NT) với tỉ lệ khối lượng phối trộn 70% nhựa với 30% trấu. Hàm lượng các nguyên tố (C, H, N, S và O); hàm lượng ẩm (%M), hàm lượng chất bay hơi (%VOC), hàm lượng các-bon cố định (%FC) và hàm lượng tro-xỉ (%Ash) trong mẫu nhựa và trấu được phân tích. Số liệu phân tích TG, DTG và DTA của các mẫu viên nén trong môi trường khí trơ (N₂) được áp dụng vào mô hình Coats–Redfern cho xác định năng lượng hoạt hóa (E_a) của quá trình phân hủy nhiệt. Kết quả phân tích cho thấy năng lượng hoạt hóa từ các giá trị 80,3 kJ/mol và 105,2 kJ/mol cho các mẫu viên nén nhựa N và mẫu viên nén trấu T riêng rẽ đã giảm mạnh xuống giá trị 33,5 kJ/mol cho mẫu viên nén kết hợp nhựa-trấu. Đây sẽ là ưu điểm cho kết hợp nhựa-trấu trong phân hủy nhiệt để chế tạo than sinh học.

Từ khóa

Nhựa thải; Vỏ trấu; Phân hủy nhiệt; Nhiệt trọng lượng (TG); Nhiệt trọng lượng vi phân (DTG); Động học

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] E. Danso-Boateng and Osei-Wusu, "Bioenergy and biofuel production from biomass using thermochemical conversions technologies-a review," AIMS Energy, vol. 10, pp. 585-647, 2022.

[2] F. Ahmmad, M. Sohel, M. Islam, F. N. Ani, and Tahzinul, "Development of a Pelletizing Process to Improve the Properties of Biomass Pellets," Advances in Engineering Research, vol. 198, pp. 337-343, 2020.

[3] A. Verma, "Recent Advancements in Biochar and its Composite for the Remediation of Hazardous Pollutants," Current Analytical Chemistry, vol. 20, p. 20, 2024.

[4] A. G. Adeniyi et al.,"Thermochemical co-conversion of biomass-plastic waste to biochar: a review," Green Chemical Engineering, vol. 5, pp. 31-49, 2024.

[5] S. Hongthong et al., Enhanced Biochar Production via Co-Pyrolysis of Biomass Residual with Plastic Waste after Recycling Process," International Journal of Chemical Engineering, vol. 2024, p. 1176275, 2024.

[6] M. A. Martin-Lara, A. Pinar, A. Ligero, G. Blazquez, and M. Calero, "Characterization and Use of Char Produced from Pyrolysis of Post-Consumer Mixed Plastic Waste," Water, vol. 13, p. 1188, 2021.

[7] Z. Li, Z. Zheng, H. Li, D. Xu, X. Li, L. Xiang, and S. Tu, "Review on Rice Husk Biochar as an Adsorbent for Soil and Water Remediation," Plants, vol. 12, p. 1524, 2023.

[8] S. Dubey, R. Kumar, and M. K. Mondal, "Pyrolysis kinetics and thermodynamics of pomegranate peel usingTG/DTG analysis," Biomass Conversion and Biorefinery, vol. 14, pp. 12411-12425, 2022.

[9] S. A. El-Sayed and M. E. Mostafa, "Pyrolysis characteristics and kinetic parameters determination of biomass fuel powders by differential thermal gravimetric analysis (TGA/DTG)," Energy Conversion and Management, vol. 85, pp. 165-172, 2014.

[10] The Centre for Natural Resources and Environment Communication, "Vietnam striving to reduce plastic waste," (in Vietnamese ), 2024. [Online]. Available: https://tainguyenmoitruong.gov.vn. [Accessed Mar. 11, 2024].

[11] The Center for Statistics and Science and Technology Information, "Gasification of rice husk," (in Vietnamese), 2024. [Online]. Available: https://thongke.cesti.gov.vn. [Accessed May. 20, 2024].

[12] S. Gerassimidou, C. A. Velis, P. T. Williams, and D. Komilis, "Characterisation and composition identification of waste-derived fuels obtained from municipal solid waste using thermogravimetry: A review," Waste Management & Research, vol. 38, pp. 942 -965, 2020.

[13] M. Tripathi, J. N. Sahu, and P. Ganesan, "Effect of process parameters on production of biochar from biomass waste through pyrolysis: A review," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 55, pp. 467-481, 2016.

[14] Y. Sun, H. Sun, T. Yang, Y. Zhu, and R. Li, "Combustion Characterization and Kinetic Analysis of Mixed Sludge and Lignite Combustion," ACS Omega, vol. 9, pp. 6912-6923, 2024.

[15] S. A. El-Sayed and M. E. Mostafa, "Kinetic Parameters Determination of Biomass Pyrolysis Fuels Using TGA and DTA Techniques," Waste Biomass Valor, vol. 6, pp. 401-415, 2015.

[16] A. W. Coats and J. P. Redfern, "Kinetic parameters from thermo-gravimetric data," Nature, vol. 201, pp. 68-69, 1964.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11206

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ