熱分解されたバイオマスに及ぼすトルレファクションの影響.バイオオイル組成とトーレファクションの厳しさとの関係

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Bioresour. Technol..2020 Jul;314:123780. S0960-8524(20)31052-X. doi: 10.1016/j.biortech.2020.123780.Epub 2020-07-07.

熱分解されたバイオマスに及ぼすトルレファクションの影響.バイオオイル組成とトーレファクションの厳しさとの関係

The influence of torrefaction on pyrolysed biomass: The relationship of bio-oil composition with the torrefaction severity.

Zhen He
Fan Zhang
Ren Tu
Zhiwen Jia
Shuchao Cheng
Yan Sun
Yujian Wu
Xiaowen Shen
Enchen Jiang
Xiwei Xu

PMID: 32663781 DOI: 10.1016/j.biortech.2020.123780.

抄録

本研究では、3種類のバイオマスを異なる時間（0.5、1、1.5h）と温度（200、240、280、320℃）でトーレファクションし、トーレファクション後に550℃でさらに熱分解した。苛酷度を反映する指標として、苛酷化したバイオマスの炭素含有量に基づいて設定されたCEI(carbon element index)を選択した。その結果、CEIとトレファイバイオマスの物理化学的特性、エネルギー回収量との間には曲線的な関係があり、平均的な適合度は0.93以上であった。さらに、CEIと熱分解炭素及びバイオオイル収量との間の適合度は、それぞれ0.95及び0.91以上であった。特に、バイオオイル組成とCEIは二次関数（y=a+bx+cx）でフィットした。この関数に基づいて、CEI値に基づいてフェノール類の収量を予測することができ、より高品質のバイオオイルを方向的に調製するために有益であることがわかった。

In this study, three types of biomass were torrefied at different times (0.5, 1, 1.5 h) and temperature (200, 240, 280, 320 °C), which were further pyrolyzed at 550 °C after torrefaction. CEI (carbon element index), which was established based on the carbon content of the torrefied biomass, was chosen as an indicator for reflecting torrefaction severity. The results showed that there was a curvilinear relationship between CEI and the physicochemical characteristics, energy recovery of torrefied biomass, which obtained an average goodness of fit was higher than 0.93. Moreover, the goodness of fit between CEI and pyrolysis carbon and bio-oil yield was higher than 0.95 and 0.91, respectively. Especially, the bio-oil composition and CEI were fitted by a quadratic function (y = a + bx + cx). Based on the function, the yield of phenols could be predicted based on the CEI value, which would benefit for the preparation of higher quality bio-oil directionally.