Nyugat-Magyarországi Egyetem Erdőmérnöki Kar EMKI-Energetikai Tanszék
Szilárd, biomassza alapú tüzelőanyagok energetikai tulajdonságainak vizsgálata -Segédlet-
Sopron 2006
Szilárd, biomassza alapú tüzelőanyagok energetikai tulajdonságainak vizsgálata 1. Elméleti bevezetés A természeti erőforrások jelenlegi és jövőbeni felhasználásának mértéke, valamint az ebből adódó környezetkárosítás napjainkban egyre inkább központi kérdéssé válik. A fenntartható fejlődés talán legfontosabb feltétele, hogy a hagyományos fosszilis eredetű energiahordozókat megújuló energiaforrásokkal váltsuk ki. Az Európai Unió e tekintetben két területen is elkötelezte magát. Célul tűzte ki az összes energia, valamint az elektromos áram megtermelésében a megújuló energiaforrások arányának növelését. Magyarország szintén növelni köteles a megújuló energia felhasználásának arányát. 2010-re az összes energián belül a megújulók részarányát a jelenlegi 3,6 %-ról 7,2 %-ra, a villamos energián belül pedig 0,6 %-ról 3,6 %-ra kell növelni. A megújulók arányának növelésére a nap, a geotermális és a biomassza alapú energiák terén vannak nagy lehetőségeink. Területi, termőhelyi adottságainkat, valamint az agrárágazat túltermelési problémáit figyelembe véve leginkább kézenfekvő lehetőség a biomassza energetikai hasznosítása. Ennek érdekében kísérletek folynak a megfelelő módszerek és technológiák kifejlesztésére. 1.1. A biomasszából nyerhető energia A növények, a fotoszintézis során a napfény energiáját nagy energiatartalmú szerves vegyületek formájában kötik meg. Ezek a szerves anyagok (különféle szacharidok) alkotják a növényi szervezetet, mely – ellentétben a napenergia hasznosításával – már fejlettebb élőlények számára is felhasználható. Attól függően, hogy a növényben raktározott tápanyagot, vagy a megkötött energiát szeretnénk hasznosítani, a növényeket felhasználhatjuk emberi, állati táplálkozásra, ipari célokra, talajerő-utánpótlásra, ill. hasznosíthatjuk energiaforrásként. Az energetikai célú hasznosítást tekintve megállapítható, hogy a növénytermesztésben és az erdészetben képződő melléktermékek teljes mennyisége átalakítható valamilyen formájú energiává, de kísérletek folynak energetikai célú főtermékek előállítására is. (energiaerdő, energetikai ültetvény)
2
A biomasszából előállított energiahordozók, illetve azok felhasználási területe három területre bontható: •
a szilárd biomassza közvetlen hőhasznosítása
•
folyékony energiahordozók előállítása
•
biogáz előállítása.
Számos vizsgálat és kísérlet folyik a szilárd biomassza energetikai célú hasznosításával kapcsolatban. •
Energetikai hasznosításra alkalmas fajok, klónok meghatározása
•
Energetikai ültetvények létesítésére alkalmas területek kijelölése
•
Az energiatermeléshez szükséges logisztikai módszerek vizsgálata, fejlesztése
•
Energiatermelésre
alkalmas
erdészeti
melléktermékek
mennyiségének
prognosztizálása •
Szilárd biomassza energetikai szempontból lényeges tulajdonságainak meghatározása, összefüggések vizsgálata (égéshő, fűtőérték, nedvességtartalom, fa-kéreg arány, frakcióeloszlás stb…)
3
1.2. A
szilárd
biomassza
vizsgálati
szempontjai,
tüzeléstechnikailag
fontos
tulajdonságai A felhasználás szempontjából lényeges tulajdonságok: (fizikai-, kémiai tul.,égéshő, fűtőérték…) Az égéstermékek tartalmát befolyásoló tulajdonságok: (elemi összetétel, …) A környezet terhelése szempontjából fontos tulajdonságok: (égéstermékek mennyisége, minősége: füstgáz, salak összetétele…) 1.3. A felhasználás szempontjából lényeges tulajdonságok 1.3.1. A biomasszából nyerhető energia meghatározása bombakaloriméterrel, Az energiatermeléshez, hőközléshez szükséges hő jelentős részét tüzelőanyagok égetése útján nyerik. Az égés a tüzelőanyagok éghető részeinek a levegő oxigénjével való gyors egyesülése, amely jól észlelhető hőfejlődéssel jár. Az égés tehát oxidáció, amely során az éghető anyagok kémiailag kötött energiájának egy része hő formájában szabadul fel. A tüzelőanyagokat legtöbb esetben levegővel (légköri nyomáson) égetik el, eközben gázhalmazállapotú égéstermék, füstgáz keletkezik. Az égés folyamatában a fizikai tényezők (keverés, levegő-hozzávezetés, füstgáz-elvezetés, tüzelőterek kiképzése, tüzelőberendezés fajták stb.) szerepe a kémiai tényezőkkel azonos fontosságú. A tüzelőanyagoknak égési tulajdonság szempontjából éghető és nem éghető összetevőket tudunk megkülönböztetni. Éghető összetevők: C, H, S, N. Nem éghető összetevők: O, H2O, hamu. Az egyes összetevőket a tüzelőanyag általában nem elemi állapotban, hanem különféle vegyületek formájában tartalmazza, ezért a tényleges összetétel meghatározása igen nehéz. A gyakorlatban az elemi összetétellel (tömeg vagy térfogatszázalékban kifejezve) jellemzik a tüzelőanyagokat. A C, H és O-tartalom a tüzelőanyag égési tulajdonságai, a kéntartalom és nitrogéntartalom pedig elsősorban a korrózió és környezetszennyezés szempontjából fontos paraméter. 4
A kén jelenléte azért nem kívánatos, mert az elégetéskor keletkező kén-oxidok egyrészt savas esőt eredményeznek, másrészt erős korróziót okoznak. Hasonló hatása van a nitrogén-oxidoknak is. A nem éghető rész szervetlen vegyületei az égés után hamuként maradnak vissza. A tüzelőanyagok tüzeléstechnikai szempontból legfontosabb jellemzője az égéshő és a fűtőérték. E két jellemző meghatározásával közvetlen információt kapunk a tüzelőanyag felhasználható energiamennyiségről. Szintén fontos jellemző a nedvességtartalom, mely közvetlenül befolyásolja fűtőértéket. Az égés során visszamaradó éghetetlen hamu vizsgálatával pedig a tüzelőanyag kémiai összetételére tudunk következtetni. 1.3.1.1.Fogalommeghatározások Égéshő (High Heating Value): Az a hőmennyiség, amely az egységnyi mennyiségű tüzelőanyag tökéletes elégetésekor állandó hőmérsékleten, 3,0 MPa túlnyomású oxigénben felszabadul. Az égéshő kísérletileg kaloriméterben határozható meg. Az elégés után gáz halmazállapotú oxigén, nitrogén, szén-dioxid, nitrogén-oxidok és kén-dioxid, folyékony halmazállapotú víz és szilárd halmazállapotú hamu marad. Fűtőértékí (Low Heating Value): Az elégetéskor a tüzelőanyagból eltávozó és a hidrogén elégéséből keletkező víz párolgási hőjével csökkentett égéshő. (A tökéletes égés után a víz gőz halmazállapotú.) A kalorimetrikus vizsgálat: A rendszerek hőkapacitását, anyagok fajlagos vagy moláris hőkapacitását, valamint a fizikai kémiai változásokkal kapcsolatos hőeffektus értékét határozza meg. A folyamatnak mellékreakciók nélkül, lehetőleg teljes (esetleg nem teljes, de pontosan ismert) konverzióval végbe kell mennie, és annyi idő alatt kell lezajlania, hogy a környezet hatásából származó hiba az adott kaloriméter típus esetén legalább számítással figyelembe vehető legyen. A kalorimetriás módszerek alkalmazási területe rendkívül széles: klasszikus termodinamikai alkalmazások, fűtőérték, égéshő meghatározása, biokémiai reakciók vizsgálata.
5
A kaloriméter (kaloriméter-rendszer) hőkapacitása: Az a mennyiség, amely a kaloriméter hőmérsékletét 1oC- kal megemeli. Elméleti meghatározása a következő képlet alapján történik.
Ckal =
Q.m + C1 + C2 + C3 Dt − K
ahol: Ckal = a kaloriméter hőkapacitása, J/oC Q = az etalonanyag (benzoesav) égéshője, J/g m = az etalonanyag tömege, g C1 és C2 = a gyújtóhuzal és pamutszál égéséből adódó korrekció, J C3 = a salétromsav képződése során keletkező hő miatti korrekció, J Dt = hőmérséklet-emelkedés (a főkísérlet során), oC K = a kaloriméter és a környező levegő közti hőcsere miatt szükséges korrekciós tényező, oC
A hőkapacitás gyakorlati meghatározása úgy történik, hogy ismert égéshőjű anyagot (Benzoesav C7H6O2) oxigénnel töltött kaloriméterbombában elégetve a kaloriméteredényben lévő adott mennyiségű víz hőmérséklet emelkedését mérjük. Az elégetéskor felszabaduló hőmennyiségből és a kaloriméteredény vízhőmérsékletének változásából számítható a kaloriméter hőkapacitása. 1.3.1.2.A kalorimetriás eljárások csoportosítása A Kalorimetriás eljárásokat többféle szempont szerint csoportosíthatjuk: a. A kaloriméter-edény és a környezet kölcsönhatása alapján: •
Izoterm (pl: Junkers- féle kalorim).
A vizsgálat során a hőmérséklet állandó, térfogat változik. A vizsgált folyamattal járó energiaátadás a reakcióteret körülvevő egyensúlyi rendszerben fázisátalakuláshoz vezet, és az ezzel járó térfogatváltozás lesz a közvetlenül mért paraméter. •
Anizoterm
A vizsgált folyamat hője által okozott hőmérséklet-változást mérjük. Ehhez szükséges a rendszer hőkapacitásának meghatározása.
6
•
Adiabatikus (Tkörny=Tkal ⇒ hőcsere = 0)
A kaloriméter és a környezete közötti energiacserét úgy küszöbölik ki, hogy a környezet hőmérsékletét a kaloriméter hőmérsékletével azonos értéken tartják. •
Hővezetési v. hőáramoltatási (a hőcserét követjük az idő függvényében)
b. A kivitelezés szempontjából: •
Egyszerű
•
Differenciális (v. iker)
Két, elvben teljesen egyenértékű kaloriméterből állnak, melyek közül az egyikben megfelelően választott referencia anyag, a másikba a vizsgálandó anyag kerül. A közvetlenül mért paraméter a hőmérséklet különbség a két azonos felépítésű egység között. •
Pásztázó kalorimatria (Differential Scanning Calorimetry DSC)
Pásztázó kalorimetriáról akkor beszélünk, ha a kaloriméter hőmérsékletét előre megadott program szerint vezéreljük, és ezzel párhuzamosan mérjük a mintában zajló folyamatok hőjét. A pásztázó kaloriméterek differenciális elven és hőmérséklet kompenzációval működnek, és igen széles hőmérséklet tartományban használatosak.
7
1.3.1.3. A kaloriméter felépítése (Berthelot-Mahler kaloriméter)
1. ábra A kaloriméter felépítése Forrás: www.fire-testing.com/ html/instruments/iso1716.htm Keverőkanál (1), Feltáróedény („bomba”) (2), Szigetelés, vízköpeny (a környezettel való hőcsere csökkentése) (3), Kaloriméteredény (4), Hőmérő (5), Oxigénszelep, elektródák (6), Mérőcella- záró fedél (7)
1.3.1.4.A feltáróedény (kaloriméterbomba) felépítése A kaloriméter leglényegesebb része a kaloriméter-bomba. Ebben történik a vizsgált anyag nagynyomású oxigén-atmoszférában való gyors elégetése. A bomba egy vastag falú, kb. 300 cm3 űrtartalmú, saválló acélból készült henger alakú edény, mely tömítőgyűrűk segítségével légmentesen zárható. A bomba armatúrája szintén saválló acélból készült. Rajta található az oxigénbevezető-töltőszelep, a lángterelőlap, a két elektróda. Ez utóbbi egyikén található a gyűrűsen kiképzett tégelytartó. A két elektródát gyújtóhuzal köti össze megfelelő magasságban. A mintatartó tégely készülhet acélból, vagy kvarcból. A mintát a gyújtóhuzalra hurkolt és a mintába beleérő pamutfonál gyújtja meg.
8
2
1
6
7 5 4 3
2. ábra A Feltáróedény felépítése Forrás: www.kankalin.bme.hu Oxigénszelep (1), Elektródák (2), Mintatartó tégely (3), Gyújtóhuzal (4), Saválló acéledény (5), Légmentesen záró fedél (6), lángterelőlap (7)
1.3.1.5.A mérés elméleti háttere A Kalorimetrikus mérés folyamatát valamint a számítási képleteket a következő szabvány írja elő: MSZ 18000/5-71: BARNASZENEK meghatározása és a fűtőérték kiszámítása
LABORATÓRIUMI
VIZSGÁLATA,
Égéshő
A kaloriméter hőkapacitása (Ckal), a bemért minta tömege (mt), valamint a hőmérsékletváltozás (ΔT) alapján a meghatározható a vizsgált tüzelőanyag felső hőértéke (égéshő):
Hf = Ckal *ΔT*m-1 [J/g] Ezek után az alsó hőértéket, vagyis a fűtőértéket (F) a következő képlettel számíthatjuk ki:
9
F = Hf – 5.85(9H+U) F – Fűtőérték [J/g] H - a vizsgált tüzelőanyag hidrogén-tartalma, [%] U - a vizsgált tüzelőanyag nedvességtartalma, [%] Hf - felső hőérték, [J/g]
1.3.1.6.Az idegen anyagok reakciójából származó energia A vizsgálat során a környezet, valamint a mellékreakciók hatására energia távozik, ill. lép be a rendszerbe. A mérés pontos kivitelezése érdekében ezen „idegen” energiákat figyelembe kell venni a kiértékelés során. A kísérlet elő-, fő- és utókísérletből áll. A minta meggyújtásával kezdődik a főkísérlet, mely a hőmérséklet emelkedés megszűntéig tart. Ideális esetben az elő- és útószakaszokban nincs hőmérsékletváltozás. A gyakorlatban azonban ez nem így történik, s a környezettel mindig van hőcsere. Az ebből adódó hibát a mérés elő- és utószakaszában mért adatok extrapolációjával korrigáljuk.
3. ábra A hőmérséklet változása az idő függvényében Forrás: http://web.umr.edu/~gbert/cal/cal.html Előkísérlet (A), Főkísérlet (C), Utókísérlet (B),
A mérés során bekövetkező mellékreakciókból eredő hőmennyiség a következő képlettel számítható: ∑b= bs + bN + bd + bp [J]
10
Ahol: bs: Az a hőmennyiség, mely az anyag kéntartalmának kéndioxid helyett kéntrioxiddá történő égéséből származik. A kéntrioxid kénsav formájában van jelen a feltáróedényben lévő vízben. bN Az a hőmennyiség mely a feltáróedényben lévő levegőből, illetve a mintában lévő nitrogén nitrogénperoxiddá történő oxidációjából származik. bd A gyújtóhuzal elégetésekor felszabaduló hőmennyiség bp A gyújtáshoz szükséges pamutszál, ill. esetlegesen szükséges gyújtási segédanyag elégetésekor felszabaduló hőmennyiség. 1.3.1.7.A mérés menete A kísérlet során alkalmazott műszerek: •
IKA C 2000 típusú automata bombakaloriméter (1. kép)
•
RADWAG WAX 220 típusú analitikaimérleg (2. kép)
1. Kép: IKA C 2000 basic típusú bombakaloriméter
11
2. Kép RADWAG WAX 220 típusú analitikaimérleg
1. A méréshez szükséges feltételek A kalorimetrikus mérés során pontosan bemért mennyiségű mintát égetünk el tiszta oxigénben, s közben mérjük a belső edényben lévő víz hőmérsékletemelkedését. A méréshez szükséges oxigén nyomását 30 bar értékre kell beállítani. A kísérlet izoperibolikus vagy dinamikus elv szerint 25 oC-on, illetve 30 oC-on (a belső tartály induló hőmérséklete) történik. Izoperibolikus mérési mód a legnagyobb mérési pontosság igényéhez alkalmas. Ekkor a mérés 20-25 percig tart. Dinamikus módban 7-12 perc mérési idővel pontatlanabb, de kielégítő mérés lehetséges. A szükséges vízhőmérsékletet beállítása hűtőrendszer segítségével történik. Az első mérés megkezdése előtt szükséges a műszer kalibrálni. Ekkor történik a kaloriméter hőkapacitásának meghatározása, mely elméleti és gyakorlati megvalósítása a 3.1.2. pont alatt részletezett módon történik. A kalibrálás során megkapjuk a közepes, relatív hibát (MRF [%]) és a százalékos szórást (Diff %) Ezen értékeket az aktuális szabványokkal (ISO 1928, DIN 51900) összehasonlítva értékelhetjük a kalibrálást, és a mérések pontosságát.
12
2. A méréshez szükséges minta előkészítése, tömegének meghatározása. A vizsgálandó anyag szerkezetét tekintve lehet: apríték, vagy fűrészpor. Nagyobb méret esetén a mintát darálóval aprítani, majd homogenizálni kell. Ha szükséges, a mintát pasztillaprés (3.kép) segítségével mérés előtt pasztilláljuk. A vizsgálandó minta súlyát úgy kell megválasztani, hogy a reakció során a kalorométeredényben lévő víz melegedése kb.: 2-3 oC legyen. Biomassza esetében, a kalibrálásnál alkalmazott etanolanyag bemért tömegétől függően 0.5-1.0 g mintát kell bemérni. A mintát a mintatartó tégelybe helyezzük el úgy, hogy a gyújtófonál beleérjen a mintába.
3. Kép: Pasztillaprés
3. Mérés, a kísérlet lefolyása A kalorimetrikus kísérlet során a mérőcellában a következő folyamatok mennek végbe: •
A mérőcella fedele automatikusan becsukódik és a feltáróedény a belső tartályba kerül
•
A töltőberendezésen keresztül tiszta oxigén áramlik a feltáróedénybe 30 bar nyomásig.
•
Egy külső nyomás alatti forrásból víz áramlik a készüléken át és az üzemeltetési hőmérsékletre (25 oC/30 oC) melegszik fel.
•
A belső tartály temperált vízzel (üzemi hőmérséklet) megtöltődik.
•
A keverő gondoskodik az egyenletes hőmérséklet-eloszlásról.
13
•
Az égetendő mintát a gyújtóberendezéssel elektromosan meggyújtjuk.
•
A belső tartály vizének hőmérsékletemelkedését mérjük, és meghatározzuk a keletkezett égéshőt.
•
A kísérlet végén a belső tartály vize kiürül, a mérőcella fedele kinyílik.
4. Az eredmények kiértékelése A kaloriméter a bemért tömeg, a reakció során bekövetkezett hőmérsékletemelkedés valamint a kaloriméter hőkapacitásának függvényében meghatározza a minta égéshőjét. A mérési pontosság,
valamint
a
szükséges
mérésszám
a
kaloriméter
mérési
hibájának
figyelembevételével meghatározható. 1.3.2. Nedvességtartalom 1.3.2.1.Elméleti háttér Tüzeléstechnikai
szempontból
az
egyik
legfontosabb
tulajdonság
a
tüzelőanyag
nedvességtartalma. A tüzelőanyag fűtőértéke elsősorban a nedvességtartalom függvénye, és csak minimális mértékben (4-5 %) függ a fafajtól. Négyféle nedvességtartalmat lehet megkülönböztetni: durva nedvességtartalom: fizikai erők: felületi adszorpció, keveredés (eltávolítása természetes száradással, szárítással). egyensúlyi nedvességtartalom: légszáraz, 100 oC felett távozik el (fizikai és kémiai erők: kolloid oldat, kapilláris nedvesség), analitikai nedvességtartalom: megegyezés szerinti oC-on (általában 105 oC-on) eltávolított nedvességtartalom, szerkezeti nedvességtartalom: csak a vegyületek szétbontásával, magas hőmérsékleten távolítható el. A laboratóriumi mérések során az analitikai nedvességtartalom kerül meghatározásra. Elméleti meghatározása a következő képlet segítségével történik. 14
n = (mn-msz)/mn ·100 [% v.g/g] mn: a nedves minta tömege msz: a minta szárazanyagának tömege Az analitikai nedvességtartalom gyakorlati meghatározása: A mérés során alkalmazott műszer: •
BOECO SMO 01 típusú automatikus nedvességmérő (4. kép) 4. Kép: BOECO SMO 01 típusú automatikus nedvességmérő
1.3.2.2.A mérés kivitelezése Nagyobb mennyiségű minta esetében szárítószekrényben történik a minta kiszárítása, majd a fenti képletet alkalmazva határozzuk meg a nedvességtartalmat. Kisebb mennyiségű minta nedvességtartalmának meghatározása nedvességmérő analitikai mérleg segítségével történik: A mérlegre 1-2 g tömegű mintát helyezünk, majd fűtőszál segítségével 105 oC –on tömegállandóságig melegítjük azt. A hőmérséklet hatására az analitikai nedvesség eltávozik a mintából. Mennyisége a hiányzó tömeggel lesz egyenlő, melynek %-os aránya lesz a minta nedvességtartalma. 1.3.3. Hamutartalom 1.3.3.1.Elméleti háttér Az égés során keletkező éghetetlen ásványi anyagok, összesült darabjai: salak, szálló por formájában távozó része: pernye. A hamu csoportosítása Keletkezése szerint (fosszilis tüzelőanyagok esetében): •
Primer hamu: olyan ásványi anyag, amely már a növényben is megtalálható volt. Csak különleges eljárásokkal távolítható el.
15
•
Szekunder hamu: a geológiai rétegmozgások következtében keveredett az energiahordozóhoz. Eltávolítása pl. szén esetében az ún. flotálás (a szén és a meddő fajsúlykülönbségét használják fel a szétválasztásra)
•
Tercier hamu: a bányászati folyamat során kerül a tüzelőanyagba 1.3.3.2.A hamu vizsgálatának szükségessége A biomassza energetikai hasznosítása során keletkező éghetetlen salak, a nagyobb
teljesítményű tüzelőberendezéseknél speciális üzemeltetési gondokat vet fel. Ez egyrészt tüzelőberendezés
károsodásával,
másrészt
a
nagy
mennyiségben
keletkező
hamu
elhelyezésével kapcsolatos. Ezen problémák elsősorban a tüzelőanyag megtermelése során a talajból a biomasszába beépülő kémiai elemek jelenlétével és azok hatásával magyarázható. A környezetkímélő eltüzelés szempontjából elsősorban a N-, Cl- és S-tartalom érdekes, míg tüzeléstechnikai szempontból – főleg a salaklágyulás és –olvadás – az alkáli (Na, K) és alkáli földfémek (Mg, Ca) jelenléte lényeges. Szálas takarmányok eltüzelésekor a fatüzeléshez képest több a salak, nagyobb a N-, Cl- és Ktartalom, valamint alacsonyabb a salakolvadási hőmérséklet. Mindez megnöveli az emissziót és az üzemeltetési kiadásokat. A klór KCl formájában az anyagcsere révén kerül a környezetből a növényekbe. 750 oC –on megolvad, majd szervetlen gőzzé válik a szokásos égési hőmérsékleten. Nagy hőmérsékleten elemi klórgáz (Cl2) is keletkezhet. A pernyében és a kazán lerakódásaiban szilárd állapotú klórvegyületek találhatók. Mérések szerint a füstgázban lévő klórvegyületek lineárisan változnak a tüzelőanyag Cl-tartalmával. A tüzelőanyagban lévő Cl többsége (54 %) a pernyében jelenik meg és csak mintegy 8 % marad a kazán lerakódásiban. 1.3.3.3.A hamu mennyiségi meghatározása A hamu mennyiségi vizsgálata során a következő képletet alkalmazzuk:
h = H/T • 100 (%) H – hamu tömege, T – az eltüzelés előtt a minta tömege
16
1.3.3.4.A hamu minőségi vizsgálata A hamu minőségi vizsgálata során hevítőmikroszkóppal történik a hamu zsugorodás-, lágyulás-, olvadás- és folyáspontjának meghatározása, míg ragadóssági pontját az un. BunteBaum-Reerink (BBR) módszerrel határozzák meg. A hamu olvadási folyamatának vizsgálatát szabvány írje elő: MSZ 24111/8-83 Szenek Laboratóriumi vizsgálata A hamu olvadási folyamatának vizsgálata
17
2. Felhasznált és Ajánlott Irodalomjegyzék BAI A. – LAKNER Z. – MAROSVÖLGYI B. – NÁBRÁDI A.: A biomassza felhasználása. Szaktudás Kiadó Ház, Budapst (2002) BIHARI P.: Energetika II. Kézirat. Budapest, (1998) GIBER J.: Megújuló energiák szerepe az energiaellátásban. Budapest (2005) JUHÁSZ G.: A tatai energetikai faültetvény üzemeltetésének vizsgálata. Diplomaterv. Sopron, (1998) KACZ K. – NAMÉNYI M.: Megújuló energiaforrások KONRAD M.: A növények táplálkozása és anyagcseréje. Mezőgazdasági Kiadó, (1976) MSZ 24000/8-83: SZENEK LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATA, A hamu olvadási folyamatának vizsgálata MSZ 18000/5-71: BARNASZENEK meghatározása és a fűtőérték kiszámítása
LABORATÓRIUMI
VIZSGÁLATA,
Égéshő
SZODFRIDT I.: Erdészeti termőhelyismeret-tan. Mezőgazda Kiadó, (1993) SZENDREI J.: A biomassza energetikai hasznosítása. Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, Mezőgazdaságtudományi Kar
18
3. Tartalomjegyzék 1.
Elméleti bevezetés ......................................................................................................................................... 2 1.1.
A biomasszából nyerhető energia ........................................................................................................ 2
1.2.
A szilárd biomassza vizsgálati szempontjai, tüzeléstechnikailag fontos tulajdonságai........................ 4
1.3.
A felhasználás szempontjából lényeges tulajdonságok........................................................................ 4
1.3.1.
A biomasszából nyerhető energia meghatározása bombakaloriméterrel,........................................ 4
1.3.1.1.
Fogalommeghatározások ....................................................................................................... 5
1.3.1.2.
A kalorimetriás eljárások csoportosítása ............................................................................... 6
1.3.1.3.
A kaloriméter felépítése (Berthelot-Mahler kaloriméter) ...................................................... 8
1.3.1.4.
A feltáróedény (kaloriméterbomba) felépítése ...................................................................... 8
1.3.1.5.
A mérés elméleti háttere ........................................................................................................ 9
1.3.1.6.
Az idegen anyagok reakciójából származó energia ............................................................. 10
1.3.1.7.
A mérés menete ................................................................................................................... 11
1.3.2.
Nedvességtartalom ........................................................................................................................ 14
1.3.2.1.
Elméleti háttér...................................................................................................................... 14
1.3.2.2.
A mérés kivitelezése ............................................................................................................ 15
1.3.3.
Hamutartalom................................................................................................................................ 15
1.3.3.1.
Elméleti háttér...................................................................................................................... 15
1.3.3.2.
A hamu vizsgálatának szükségessége.................................................................................. 16
1.3.3.3.
A hamu mennyiségi meghatározása..................................................................................... 16
1.3.3.4.
A hamu minőségi vizsgálata ................................................................................................ 17
2.
Irodalomjegyzék .......................................................................................................................................... 18
3.
Tartalomjegyzék .......................................................................................................................................... 19
19
