Cílem této diplomové práce je charakterizace vzorků biomasy pomocí metod termické ana-lýzy, konkrétně termogravimetrií a diferenciální termickou analýzou. Byly změřeny vzorky kukuřice (stonky), stébla pšenice, sláma, dřevní odpad, části kmene habru, dále pro porov-nání vzorky lignitu a černého uhlí jako hlavní energetické suroviny, a také směs kukuřice s uhlím (hmotnostní poměr 3:2). Využitelnost biomasy jako paliva byla porovnána u jednot-livých vzorků z hlediska uvolněné energie (DTA) a hmotnostní degradace odpovídající přibližně teplotám odrážející rozklad celulózy, hemicelulózy a ligninu (TG). Pro vorek pšenice byly vypočítány kinetické parametry degradace, jako je aktivační energie. Vzorky byly měřeny v inertní a oxidační atmosféře pro lepší srovnání tepelného chování.
Anotace v angličtině
The aim of this MSc. thesis was characterization of biomass samples by means of thermal analysis method, namely by thermogravimetry and differential thermal analysis. There were measured samples of corn flasks, wheat straw, straw, wooden waste, parts of the hornbeam timber. For comparison there were characterized also samples of brown coal and black coal as the main energetic resources as well as the mixture of corn and the coal (3:2 weight ration). Application efficiency of biomass as the fuel was compared between individual samples from the point of view of liberated thermal energy (DTA) and by means of weight degradation, approximately corresponding to decomposition temperatures of cellulose, hemicelluloses and lignin (TG). There were calculated kinetic parameters of degradation of wheat straw, such as activation energy. Samples were measured in the inert gas atmosphere (N2) and in the oxidative atmosphere of air for better comparison of thermal behavior.
Cílem této diplomové práce je charakterizace vzorků biomasy pomocí metod termické ana-lýzy, konkrétně termogravimetrií a diferenciální termickou analýzou. Byly změřeny vzorky kukuřice (stonky), stébla pšenice, sláma, dřevní odpad, části kmene habru, dále pro porov-nání vzorky lignitu a černého uhlí jako hlavní energetické suroviny, a také směs kukuřice s uhlím (hmotnostní poměr 3:2). Využitelnost biomasy jako paliva byla porovnána u jednot-livých vzorků z hlediska uvolněné energie (DTA) a hmotnostní degradace odpovídající přibližně teplotám odrážející rozklad celulózy, hemicelulózy a ligninu (TG). Pro vorek pšenice byly vypočítány kinetické parametry degradace, jako je aktivační energie. Vzorky byly měřeny v inertní a oxidační atmosféře pro lepší srovnání tepelného chování.
Anotace v angličtině
The aim of this MSc. thesis was characterization of biomass samples by means of thermal analysis method, namely by thermogravimetry and differential thermal analysis. There were measured samples of corn flasks, wheat straw, straw, wooden waste, parts of the hornbeam timber. For comparison there were characterized also samples of brown coal and black coal as the main energetic resources as well as the mixture of corn and the coal (3:2 weight ration). Application efficiency of biomass as the fuel was compared between individual samples from the point of view of liberated thermal energy (DTA) and by means of weight degradation, approximately corresponding to decomposition temperatures of cellulose, hemicelluloses and lignin (TG). There were calculated kinetic parameters of degradation of wheat straw, such as activation energy. Samples were measured in the inert gas atmosphere (N2) and in the oxidative atmosphere of air for better comparison of thermal behavior.
Tato diplomová práce se bude zabývat kinetickou studií pyrolýzy biomasy, charakterizací biomasy a jejich součástí jako jsou celulóza, hemicelulóza a lignit metodami termické analýzy, zejména DTA a TG. Pro porovnání energetické bilance pyrolýzy budou analyzovány i vzorky uhlí a lignitu. Z těchto měření budou vyhodnoceny některé kinetické parametry pyrolýzy biomasy a uhlí. Jako vzorky biomasy budou použity různé rostlinné zbytky.
Zásady pro vypracování
Tato diplomová práce se bude zabývat kinetickou studií pyrolýzy biomasy, charakterizací biomasy a jejich součástí jako jsou celulóza, hemicelulóza a lignit metodami termické analýzy, zejména DTA a TG. Pro porovnání energetické bilance pyrolýzy budou analyzovány i vzorky uhlí a lignitu. Z těchto měření budou vyhodnoceny některé kinetické parametry pyrolýzy biomasy a uhlí. Jako vzorky biomasy budou použity různé rostlinné zbytky.
Seznam doporučené literatury
Blažek A., Termická analýza, Nakladatelství technické literatury, 1972,1.vydání, ISBN 04-626-72.
Wunderlich B., Thermal analysis of Polymeric Materials, springer -verlag,2005,ISBN 3-540-23629-5.
Šesták J., Měření termofyzikálních vlastností pevných látek - teoretická termická analýza, Československá akademie věd Praha, 1982, 1.vydání, ISBN 21-104-82.
Pastorek Z. a kol., Biomasa : obnovitelný zdroj energie, Praha : FCC Public, 2004, ISBN:8086534065.
Nikitin V.M., Chémia dreva a celulózy, Bratislava: Slovenské vydavateľstvo technickej literatúry, 1956.
Seznam doporučené literatury
Blažek A., Termická analýza, Nakladatelství technické literatury, 1972,1.vydání, ISBN 04-626-72.
Wunderlich B., Thermal analysis of Polymeric Materials, springer -verlag,2005,ISBN 3-540-23629-5.
Šesták J., Měření termofyzikálních vlastností pevných látek - teoretická termická analýza, Československá akademie věd Praha, 1982, 1.vydání, ISBN 21-104-82.
Pastorek Z. a kol., Biomasa : obnovitelný zdroj energie, Praha : FCC Public, 2004, ISBN:8086534065.
Nikitin V.M., Chémia dreva a celulózy, Bratislava: Slovenské vydavateľstvo technickej literatúry, 1956.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
grafy
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student přednesl stěžejní výsledky své Diplomové práce a odpověděl uspokojivě na dotazy vedoucího a oponenta. Z řad komise byly vzneseny následující dotazy:
prof. Lapčík, st.: efektivnější způsob využití fytomasy - výroba specifických produktů. Uveďte příklady (etanol, furfural, ...).
doc. Kuřitka: proč a jak jste zvolil datové body pro vyhodnocení aktivační energie termické degradace v obr. 15, str. 52.
prof. Janča: je spalování biomasy skutečně výhodnější oproti uhlí, je-li jako kriterium hodnocení příspěvku ke kontaminaci životního prostředí vzato množství CO2 produkovaného na jednotku vyprodukované energie?
prof. Čech:
1) Jaká byla navážka vzorků pro termogravimetrickou analýzu?
2) Jaké chemické látky jsou odpovědné za vysoký energetický zisk při spalování pšenice?
Na otázky členů komise student taktéž odpověděl dostatečně.