CZ306092B6 - Způsob získávání biooleje rychlou pyrolýzou dřeva - Google Patents

Abstract

Je popsáno zvýšení energetického výtěžku biooleje až o 20 % prostřednictvím způsobu získávání biooleje procesem rychlé pyrolýzy dřeva prováděné za teploty 350 až 750 .degree.C, za procesního tlaku 10 až 1000 kPa, s dobou zdržení vznikající parní fáze v horké reakční zóně nižší než 10 s, v kontinuálním nebo vsádkovém uspořádání, při kterém se jako specifická surovina použije dřevo s nadprůměrným přirozeným obsahem manganu.

Description

Způsob získávání biooleje rychlou pyrolýzou dřeva

Oblast techniky

Tento vynález se týká způsobu výroby biooleje ze dřeva. Bioolej vzniká rychlou pyrolýzou za současného působení jednoho nebo více katalyticky aktivních prvků.

Dosavadní stav techniky

Klasická pyrolýza biomasy je tepelný proces, při němž probíhají termolýzní reakce, je prováděna bez přístupu vzduchu, jejími produkty jsou jednak pevný zbytek (analog dřevěného uhlí), jednak kapalné podíly (bioolej a voda) a spalitelné plyny. Bioolejem je v tomto textu označována komplexní směs látek, které jsou za podmínek pyrolýzy v plynném skupenství, po ochlazení na normální teplotu jsou v kapalném skupenství. Bioolej nezahrnuje vodu. Bioolej lze využit jako energetickou surovinu, například jako specifické motorové palivo nebo jako surovinu pro rafinérské zpracování na součást standardních motorových paliv. Tato možnost využiti biooleje vedla k inovaci pyrolýzy, kterou se zvyšuje účinnost přeměny dřeva na bioolej. Inovace spočívala v rychlém ohřevu suroviny na vysokou teplotu, v krátké reakční době a v rychlém ochlazení plynných produktů. Inovovaný proces je označován jako rychlá pyrolýza nebo jako mžiková pyrolýza nebo jako zkapalňování dřeva. V tomto procesu se teploty pohybuji od 350 do 750 °C a doby zdržení par v horké zóně činí zlomky až desítky sekund.

Podmínky, za nichž probíhá termolýza dřeva, přes uvedené označení, jsou bližší spíše průmyslovému procesu krakování než pyrolýze. Při zpracování fosilních surovin krakováním i pyrolýzou je cílem získání užitečných menších molekul z vysokomolekulámích látek, pyrolýza je však z termodynamických důvodů nekatalytický vysokoteplotní proces, zatímco krakování je provozováno jako katalytický i nekatalytický termický proces. Podobně jako krakování není termické štěpení dřeva termodynamicky řízený proces a rovněž jsou známy katalytické i nekatalyzované způsoby termolýzy dřeva.

Použití katalyzátorů jako jsou sloučeniny alkalických kovů, kovů alkalických zemin, Ni, Pt, Zn, Fe, Al, Si, Ti, při rychlé pyrolýze dřeva vedlo k dalšímu zvýšení přeměny sušiny dřeva na bioolej. Patent Spojených států amerických (US 2010/0 212 215) uvádí, že nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím kapalný výtěžek pyrolýzy je výběr katalyzátoru přidávaný k pyrolyzované surovině. Patent dále uvádí, že výtěžek pevného zbytku (dřevěného uhlí) je u katalyzované pyrolýzy na stejné úrovni jako poskytuje nekatalyzovaná rychlá pyrolýza dřeva. Katalyzátorem H-ZSM-5 se urychlí demethoxylační a další hydrogenolýzní reakce, takže v produkovaném oleji tvoří kyslík jen 21,4 %.

Při detailnějším pohledu na uplatnění katalýzy při termolýze dřeva se ukazuje, že tato oblast je nejednoznačná. Zpracovávaná surovina vždy obsahuje nezanedbatelné množství anorganických látek, které se mohou chovat jako prekurzory katalyzátorů. Tyto minerální látky se při spalování (v prostředí spalin) přemění na popel. Většina autorů se však touto minoritní složkou nezabývala. Bez důkazů se předpokládá, že surovina stejného rostlinného původu (pocházející ze stejného rostlinného druhu) je shodná, protože je tvořena stejným typem ligninových jednotek a stejným typem monosacharidů, které vytvářejí hemicelulózu, s přibližně shodným poměrem hlavních složek: celulózy, hemicelulózy a ligninu. Všechna tato tvrzení ohledně složení dřeva (hlavních složek dřeva) stejného druhového původu jsou pravdivá. Přesto se surovina pocházející ze stejného rostlinného druhu, ale z různých lokalit, v termolýzním procesu nechová shodně.

Autoři publikovaných prací se dosud nezabývali komplexním charakterizováním zpracovávané suroviny. Proto existuje velké množství původních prací o rychlé pyrolýze fytomasy prováděné za přibližně stejných podmínek, avšak s odlišnými výsledky a závěry. Vliv katalyzátorů na prů- 1 CZ 306092 B6 běh rychlé pyrolýzy a složení vznikajícího biooleje byl dosud sledován pouze po cíleném přídavku katalyzátoru nebo jeho prekurzoru k surovině. O katalýzu v procesu rychlé pyrolýzy dřeva se podle dosavadních prací jedná, pouze pokud byl katalyzátor nějakou cílenou operací k surovině doplněn. Většinou je katalyzátor nebo jeho prekurzor do suroviny zaveden impregnací vod5 ným roztokem sloučeniny vhodného kationtu.

Obecně platí, že při rychlé pyrolýze, jejímž cílem je dosažení maximálního výtěžku kapalného produktu, jsou používány katalyzátory. Je známé použití sloučenin alkalických kovů a kovů alkalických zemin (CN 101235313), dále sloučenin Ni, Pt, Zn, Fe (WO 2008/137 473), také je známo 10 použití oxidů Al, Si, Ti (CN 101235313). Katalyzátory se k pyrolyzované surovině vždy cíleně přidávají. Jejich koncentrace v surovině je poměrně vysoká (až jednotky procent). Dosud nebyl sledován vliv přirozeně akumulovaného katalyticky působícího prvku v pyrolyzovaném dřevě na průběh a výtěžky tohoto procesu.

Podstata vynálezu

Podle tohoto vynálezu poskytuje zvýšení energetického výtěžku biooleje až o 20 % způsob získávání biooleje procesem rychlé pyrolýzy dřeva prováděné za teploty 350 až 750 °C, za procesního 20 tlaku 10 až 1000 kPa, s dobou zdržení vznikající parní fáze v horké reakční zóně nižší než 10 s, v kontinuálním nebo vsádkovém uspořádání, který je charakteristický tím, že jako surovina se specificky použije dřevo s nadprůměrným přirozeným obsahem manganu s hodnotami koncentrací nad 150 mg_Mn/kg_sušiny.

Zde uváděný energetický výtěžek biooleje je definován jako poměr spalného tepla biooleje získaného rychlou pyrolýzou určitého množství suroviny ku spalnému teplu použité suroviny. Je-li energetický výtěžek uváděn v procentech, je tento podíl vynásoben stem.

. Účinek manganu se projevuje v energetické bilanci rychlé pyrolýzy tím, že dojde ke: 30

a) zvýšení hmotnostního výtěžku organických kapalných látek na úkor pevného zbytku a/nebo nekondenzujících produktů pyrolýzy a/nebo obou produktů;

b) snížení obsahu organického kyslíku v elementárním složení biooleje, což vede ke zvýšení 35 energetického obsahu (spalného tepla) tohoto produktu;

c) snížení procesní teploty a tedy ke snížení energetické náročnosti procesu pyrolýzy dřeva.

Projevy účinku manganu mohou být jednotlivé body a) až c) nebo jejich kombinace.

Účinek manganu se zvyšuje s rostoucí koncentrací tohoto prvku ve dřevě. Původci tohoto vynálezu překvapivě zjistili, že účinek manganu je závislý na způsobu, jakým byl mangan do dřeva zanesen. Je-li koncentrace manganu ve dřevě zvýšena uměle, například impregnaci, není účinek manganu stejný, jako když je koncentrace manganu zvýšena přirozeně. Dodatečným dopováním 45 suroviny manganatými sloučeninami není dosaženo tak rovnoměrného rozmístění manganu v pyrolyzované hmotě, jako když je stejný kation do stejné hmoty zabudován během růstu dřeva (tedy během vzniku pyrolyzované suroviny). Tímto přírodním způsobem je dosaženo nej rovnoměrnějšího rozmístění kationů v dřevní hmotě. Přirozená rovnoměrná distribuce manganu umožňuje plně využít jeho schopnost určitým způsobem pozitivně ovlivnit vznik a kvalitu biooleje 50 dřeva v procesu rychlé pyrolýzy.

Výběr suroviny pro účinnou přeměnu na bioolej v procesu rychlé pyrolýzy je činěn na základě analýzy dřeva. Původci tohoto vynálezu provedené analýzy vzorků dřeva z různých lokalit ukázaly, že existují velké lokální rozdíly v koncentraci manganu v sušině dřeva. Reálné koncentrace

-2CZ 306092 B6 manganu se pohybují v intervalu tři řádů, jak je doloženo v tabulce I. Obsah hlavních a vedlejších prvků ve vzorcích byl stanoven podle technických norem CEN/TS 15290 a CEN/TS 15297.

Tabulka I:

Minimální a maximální koncentrace manganu (vztažená na hmotnost sušiny) nalezená ve vzorcích dřeva. Extrémní koncentrace jsou vybrány z výsledků analýz 200 vzorků dřeva různých druhů dřevin, odebraných v 32 lokalitách České republiky. Průměrná koncentrace manganu je vypočtená z hodnot 2. a 3. kvartylu souboru 200 vzorků seřazených podle hodnoty koncentrace.

Prvek	Mn
Průměrná koncentrace (2. a 3. kvartyl)	0,00766 % (76,6 ppm)
Minimální konc.	0,00017 % (1,7 ppm)
Maximální konc.	0,09422 % (942,2 ppm)

Akumulaci manganu v určité dřevině lze podnítit působením jednoho nebo několika z těchto faktorů:

a) specifickou dispozicí určitého rostlinného druhu akumulovat mangan ve zvýšené míře

b) zvýšením obsahu sloučeniny/sloučenin manganu v půdním roztoku

c) atmosférickou depozicí sloučenin manganu

d) optimálním obsahem makrobiogenních prvků v půdním roztoku.

Zdrojem prvků dle písmen b) až d) může být jak antropogenní činitel, tak přirozený původ.

Pro rychlou pyrolýzu dřeva zaměřenou na produkci biooleje obecně platí, že čím je nižší obsah organicky vázaného kyslíku v biooleji, tím je vyšší jeho spalné teplo. Pro hodnocení účinnosti procesu přeměny dřeva na kapalná paliva je rozhodující energetický výtěžek biooleje, hmotnostní výtěžek lze využít jen výjimečně. Pomocí hmotnostního výtěžku je možné srovnávat pouze takové kapalné produkty pyrolýzy, jejichž spalné teplo je přibližně shodné, což je splněno u vzorků se stejným obsahem vody a organicky vázaného elementárního kyslíku.

Energetický výtěžek byl také aplikován při hodnocení tohoto vynálezu. Pro bilanční rychlou pyrolýzu byly připraveny dva vzorky. Jednak referenční vzorek dřeva s průměrným obsahem kationtů (včetně manganu). Druhým vzorkem je surovina používaná pro získání biooleje rychlou pyrolýzou dřeva vybrána podle tohoto vynálezu tak, aby měla přirozeně zvýšený obsah Mn. Druhý vzorek obsahuje 12x větší množství manganu, vztaženo na hmotnost sušiny, než referenční vzorek. Bylo zjištěno, že energetický výtěžek referenčního vzorkuje o 20 % nižším než energetický výtěžek druhého vzorku s přirozeně zvýšeným obsahem manganu a průměrným obsahem ostatních prvků.

K hodnocení výtěžku rychlé pyrolýzy byly použity dva nezávislé postupy. Termolýzou shodných surovin dvěma technikami je dosaženo shodného relativního energetického výtěžku. Bilanční pyrolýzou i mikropyrolýzou je z referenčního vzorku získán kapalný produkt s energetickým obsahem o 20 % nižším než ze vzorku s přirozeně zvýšenou koncentrací manganu.

-3CZ 306092 B6

S překvapením bylo zjištěno, že výtěžek biooleje není přímo úměrný celkové koncentraci Mn²⁺ v pyrolyzované surovině, ale vedle celkového obsahu manganu je také závislý na rovnoměrnosti distribuce tohoto prvku ve hmotě pyrolyzovaného dřeva. Dřevo vybrané podle tohoto vynálezu má přirozeně zvýšený obsah manganu, který je rovnoměrně distribuován v pletivech dřeva. Umělým zvýšením koncentrace manganu ve dřevě (například cílenou impregnací vodným roztokem manganaté soli a vysušením vzorku) je tento prvek lokalizován především na stěnách pórů, není tedy rovnoměrně distribuován v celé hmotě vzorku.

Výsledky pyrolýzy vzorku s uměle zvýšenou koncentrací manganu ve dřevě ukazují, že energetické a další náklady spojené s impregnací dřeva nevedly k účinnější přeměně upravené suroviny na kapalné organické látky. Pyrolýzou vzorku dřeva vybraného podle tohoto vynálezu, který nebyl nijak dodatečně upravován, bylo dosaženo lepšího energetického výtěžku biooleje než rychlou pyrolýzou vzorku dřeva, v němž byla koncentrace manganu zvýšena uměle na trojnásobbek koncentrace manganu ve vzorku podle předmětného vynálezu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Vsádková bilanční pyrolýza dřeva (postupem podle tohoto vynálezu)

Jako surovina pro pyrolýzu bylo vybráno dřevo břízy bělokoré s netypicky vysokým obsahem manganu, jehož koncentrace 550 mg_Mn/kg_SUši_ny. Dřevo pocházelo z k. ú. Dolní Plezoun u Stříbra. Kmenové dřevo bylo rozřezáno elektrickou kotoučovou pilou na piliny a ty po vysušení použity bez další úpravy jako surovina rychlé pyrolýzy.

Pyrolýzní jednotka se skládala z válcovitého vodorovně uloženého reaktoru těchto rozměrů: průměr 290 mm, délka válcové části 890 mm, reaktor byl z vnějšku ohříván přímým plamenem hořákem o výkonu 22 kW, jedna základna reaktoru je snímáteIná, připojená k reakční nádobě přírubou, po odejmutí základny se tímto otvorem plní reaktor pyrolyzovanou surovinou, v podélné ose reaktoru je na snímatelnou základnu přivařena 20 cm dlouhá trubka, kterou se odvádějí produkty pyrolýzy. Reaktorem bylo během pyrolýzy otáčeno okolo podélné osy s frekvencí 12 otáček za minutu. Trubka, která je pevně spojena se základnou, a tedy s reaktorem, se otáčí spolu s ním, má vnější průměr 60 mm a je zasunuta do statické trubky o vnitřním průměru 60 mm a délce 4,5 m, která slouží jako vzdušný chladič. Na vzdušný chladič navazuje separátor kapalné fáze (Si) se spodní výpustí, plynné podíly s teplotou nižší než 260 °C jsou vedeny teflonovou trubicí do skleněné baňky (separátor S₂) osazené účinnými chladiči, v nichž se plynná fáze ochladí na méně než 50 °C. Kondenzát stéká do baňky, z níž je periodicky vypouštěn.

Na pyrolýzní jednotce je v několika bodech měřena teplota. Jednak je bezkontaktním teploměrem snímána teplota vnější stěny válcové části pyrolýzního reaktoru těsně před výstupem plynů z reaktoru (Ti), dále je snímána teplota plynů na vstupu do vzdušného chladiče (T₂), dále teplota na výstupu ze separátoru Si (T₃) a teplota za vodními chladiči (T₄). Teploty T₂, T₃ a T₄ byly snímány termočlánky zasunutými do proudu plynné fáze.

Pyrolýzní reaktor byl naplněn vzorkem dřeva značeným A. Prvky, které vykazovaly nejvyšší koncentrace, jsou uvedeny v tabulce II. S výjimkou manganu se jejich koncentrace neodchýlila od průměrných hodnot uváděných v tabulce I o více než 30 %. Koncentrace manganu ve vzorku A téměř o jeden řád převyšuje průměrnou koncentraci manganu uvedenou v tabulce I.

Teploty dosahované během pyrolýzy, která trvala 21 minut, byly následující:

T, =410 až 500 °C

-4CZ 306092 B6

T₂ = 120 až 230 °C

T₃ = 100 až 120 °C

T₄ = 20 až 40 °C.

Jako produkt byla odebírána ze separátoru Sj a S₂ kapalina po dosažení teploty T₃ = 100 °C. Kondenzát, který se v těchto separátorech shromáždil před dosažením této teploty, byl vypuštěn a nebyl součástí produktu. Vyprodukovaná kapalina byla následně zfiltrována, aby se odstranily pevné částice, které by mohly způsobovat polymeraci. Ze zfíltrovaných kapalných fází byl odebrán vzorek a v kalorimetru stanovena spalná tepla. Na základě známé hmotnosti jednotlivých produktů a jejich spalných tepel byl spočítán energetický výtěžek pyrolýzy (viz tabulka II).

Vzorky bioolejů byly komplexně analyzovány. Metodou Fischera byla stanovena voda, elementární analýzou zjištěn obsah kyslíku, po odečtení příspěvku vody byl vyčíslen obsah organického kyslíku. Kalibrovanou metodou GC-MS bylo určeno kvalitativní i kvantitativní složeni biooleje.

Tabulka II:

Charakteristika nativních vzorků dřeva a základní bilanční charakteristiky produktů vsádkové bilanční pyrolýzy

Parametr	Vzorek A Příklad 1	Vzorek B Příklad 2
Charakterizace suroviny
Sušina (%)	97	97
Popeloviny v sušině (%)	0, 46	0,57
Koncentrace Ca+Mg (mg/ kgsušiny)	1420	1971
Koncentrace K+Na (mg/ kgsušiny)	816	695
Koncentrace Fe (mg/kgsušiny)	34,4	24,7
Koncentrace Zn (Μ^&ι1ζίηγ)	32,4	25,7
Koncentrace Mn (mg/kg^^y)	550	47
Produkty pyrolýzy (bez vody)
Hmotnost biooleje (Cf/ kgsuroviny)	375	342
Hmotnost pevného zbytku ( g/ kgsuroviny)	256	255
Spalné teplo biooleje (MJ/kgproduktu)	28,95	25,22
Organický kyslík v biooleji (%)	19,6	23,7
Energetický výtěžek biooleje (%)	60,3	47, 9

-5CZ 306092 B6

Příklad 2

Vsádková bilanční pyrolýza dřeva (srovnávací příklad)

Pyrolýza suroviny byla prováděna na zařízení popsaném v příkladu 1 za stejných procesních podmínek včetně zpracování produktů a jejich analýzy. Byly pyrolyzovány piliny vysušené břízy bělokoré (není vybrána podle tohoto vynálezu), která obsahovala průměrné koncentrace všech sledovaných prvků a byla označena jako vzorek B.

Vzorky A a B se významně lišily v obsahu manganu. Vzorek A obsahoval 550 mgMn/kgs_Uš_iny, zatímco druhý vzorek B obsahoval jen 47 mg_Mn/kg_sušiny. Tyto dva vzorky chemicky nijak neupraveného dřeva se lišily pouze v této charakteristice. Údaje charakterizující surovinu i kapalný produkt pyrolýzy jsou uvedeny v tabulce II.

Bioolej získaný rychlou pyrolýzou vzorku A vykazoval vyšší spalné teplo i vyšší výtěžek energie ve srovnání s bioolejem ze vzorku B. Spalné teplo obsažené v biooleji ze vzorku A, vztažené na hmotu zpracovávané suroviny, je 10,8 MJ/kg_{vzorku A}.

Výtěžek biooleje (hmotnostní i energetický) z pyrolýzy vzorku B je nižší ve srovnání s výtěžky pyrolýzy vzorku A.

Příklad 3

Mikropyrolýza vzorku dřeva shodného se surovinou z příkladu 1

Mikropyrolýza byla prováděna v pícce Pyrojector II (SGE Analytical Science). Pícka je konstruována pro připojení k plynovému chromatografií, může ale pracovat i samostatně. Pícka byla propojena s plynovým chromatografem s hmotnostní detekcí, což umožňovalo produkty pyrolyzovaných surovin okamžitě analyzovat, identifikovat složky a kvantitativně je stanovit.

Pro účely tepelného rozkladu dřevěných pilin byl použit skleněný peletizér s vnitřním průměrem 1,6 mm. Peletizér byl plněn vysušenými pilinami se zrnitostí menší než 0,3 mm, hmotnost vzorku byla zaznamenávána a pohybovala se v intervalu 1 až 2 mg. Po připojení peletizéru na hlavu pyrolýzní pícky byl vzorek zaveden do temperované horké reakční zóny, v ní proběhla pyrolýza a odtud těkavé produkty v podobě plynů a par byly unášeny nosným plynem (He) do chromatografické kolony, v níž proběhlo dělení jednotlivých látek a následně byly identifikovány a kvantifikovány hmotnostním detektorem.

Teplota pyrolýzy byla pro každý vzorek optimalizována. Kritériem optima bylo dosažení maximálního výtěžku kapalných organických produktů, tj. všech zplyněných produktů pyrolýzy bez vody, bez oxidů uhelnatého a uhličitého, methanu a vodíku. Experimentálně bylo zjištěno, že optimální teplota pyrolýzy se nachází v intervalu 400 až 650 C a v této oblasti byla s krokem 50 °C nalezena pro každý vzorek teplota, při níž je dosahováno maximální hmotnostní přeměny vzorku na kapalné organické produkty.

Na základě známého množství a struktury jednotlivých látek byl vypočítán obsah organicky vázaného kyslíku ve sledovaných produktech pyrolýzy.

Pícka Pyrojector II byla používána také bez propojení s GC-MS. Touto technikou byla zjišťována výtěžnost pevného pyrolýzního zbytku při optimální teplotě. Při těchto experimentech byla hmotnost pyrolyzovaného vzorku zvýšena na 5 až 7 mg a hmotnost byla zjišťována na vahách s přesností 0,01 mg. Výtěžek pevného zbytku je pouze orientační údaj, protože tato hodnota je

-6CZ 306092 B6 silně závislá na teplotě pyrolýzy. Ta byla zvolena jako optimalizovaný parametr, není tudíž shodná pro všechny pyrolyzované vzorky.

Mikropyrolýzní technikou byl zpracován shodný vzorek dřeva jako ve vsádkové bilanční pyrolýze (příklad 1). Vzorek byl pouze deintegrován a byla použita frakce s velikostí zrna menší než 0,3 mm, před pyrolýzou byly vzorky vysušeny do konstantní hmotnosti. Maximálního výtěžku kapalného produktu bylo dosaženo při teplotě 450 °C (viz tabulka III). Hmotnostní výtěžek biooleje byl 58,3 %.

Příklad 4

Mikropyrolýza vzorku dřeva shodného se surovinou z příkladu 2

Mikropyrolýza suroviny byla prováděna na zařízení popsaném v příkladu 3, ale při odlišné teplotě pyrolýzy. Proměřením bylo zjištěno, že optimální teplota pyrolýzy pro vzorek B je 550 °C. Ostatní procesní podmínky, včetně zpracování produktů a jejich analýzy, byly stejné jako v příkladu 3. Byl pyrolyzován vzorek břízy bělokoré s upravenou granulometrií, vysušený do konstantní hmotnosti.

Vzorky A a B se významně lišily v přirozeném obsahu manganu. Vzorek A obsahoval 550 mg_Mn/kg_vzorku a, zatímco druhý vzorek B obsahoval jen 47 mg/kg. Tyto dva vzorky chemicky nijak neupraveného dřeva se lišily pouze v této charakteristice. Údaje charakterizující surovinu i produkt pyrolýzy jsou uvedeny v tabulce III.

Tabulka III:

Charakteristika vzorků dřeva s rozdílnou koncentrací manganu a základní bilanční charakteristiky produktů mikropyrolýzy

Označení vzorku	Vzorek A Příklad 3	Vzorek B Příklad 4	Vzorek C Příklad 5
Charakterizace suroviny
Sušina (%)	100	100	100
Popeloviny v sušině (%)	0,46	0,57	0, 58
Koncentrace Ca+Mg (mg / kgsušíny)	1420	1971	1811
Koncentrace K+Na (mg /kgsušiny)	816	695	372
Koncentrace Fe (mg/kg3U3iny)	34,4	25, 7	26,3
Koncentrace Zn (mg/kg3uSiny)	32, 4	25,7	25,0
Koncentrace Mn (mg/kgSU5iny)	550	47	1780
Produkty pyrolýzy (bez vody)
Optimální teplota pyrolýzy (°C)	450	550	450
Hmotnost biooleje (g/ kgsuroviny)	583	467	570
Hmotnost pevného zbytku (g / kgsuroviny)	196	176	206
Organický kyslík v biooleji (%)	23,2	24,5	23,5

-7 CZ 306092 B6

Příklad 5

Mikropyrolýza vzorku dřeva naimpregnovaného manganatou solí (srovnávací příklad).

Vzorek dřeva, v němž byl obsah manganatých iontů zvýšen, byl připraven následujícím způsobem. Ke 100 g vysušeného vzorku B bylo přidáno 500 ml 1% roztoku dusičnanu manganatého a tlak nad touto směsí byl opakovaně snížen z atmosférického na 5 kPa, aby se urychlilo nasátí roztoku do pórů dřeva. Směs byla při laboratorní teplotě promíchávána 16 hodin. Po této operaci byly piliny zfiltrovány, na filtru promyty vodou a vysušeny do konstantní hmotnosti. Vysušené piliny byly označeny jako vzorek C.

Mikropyrolýza suroviny byla prováděna na zařízení popsaném v příkladu 3. Proměřením bylo zjištěno, že optimální teplota pyrolýzy pro vzorek C je 450 °C. Další procesní podmínky, včetně zpracování produktů a jejich analýzy, byly stejné jako v příkladu 3. Byl pyrolyzován vzorek břízy bělokoré s upravenou granulometrii, vysušený do konstantní hmotnosti. Výsledky jsou uvedeny v tabulce III.

Ačkoliv byl celkový obsah manganu v surovině (vzorku C) cca 3x vyšší než v surovině příkladu 3 (vzorek A), činil hmotnostní výtěžek biooleje pouze 97 % hmotnosti biooleje dosažené v příkladu 3.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob získávání biooleje procesem rychlé pyrolýzy dřeva prováděné za teploty 350 až 750 °C, za procesního tlaku 10 až 1000 kPa, s dobou zdržení vznikající parní fáze v horké reakční zóně nižší než 10 s, v kontinuálním nebo vsádkovém uspořádání, vyznačující se tím, že se jako specifická surovina použije dřevo s nadprůměrným přirozeným obsahem manganu s hodnotami koncentrace nad 150 mg_Mn/kg_Sušmy·