Production and Characterization of Energy Materials with Adsorbent Properties by Hydrothermal Processing of Corn Stover with Subcritical H2O
Notice bibliographique
Résumé
This work aims to investigate the effect of temperature on the process performance of hydrothermal processing (HTC) of corn Stover with subcritical H2O and on the morphology of solid products. The experiments were carried out at 200, 225 and 250 ºC, reaction time of 240 minutes, heating rate of 2.0 ºC/min, and biomass to water ratio of 1:10, using a pilot scale stirred tank reactor (STR) of 5 gallon, operating in batch mode. The process performance analyzed by computing the yields of solid and liquid reaction products (RLP). The aqueous phase (H2O + RLP) was physicochemical analyzed for pH and total carboxylic acids, expressed as total acetic acid content. The chemical compositions of carboxylic acids, furfural, and hydroxymethylfurfural (HMF) in the aqueous phase determined by GC-MS and HPLC. The results showed solid yields ranging from 57.39 to 35.82% (wt.), and liquid reaction products (RLP) yields ranging from 39.53 to 54.59% (wt.). The solid phase products were characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and X-ray diffraction (XRD). The chemically activated (2.0 M NaOH) solid phase energy material obtained by HTC at 250 °C, applied as adsorbent to investigate the capacity and/or efficiency to adsorb acetic acid from 1.0 to 4.0 g/L model solutions at 25 °C. The solid phase yield decreases along with the temperature, showing an inflection region between 200 and 225 °C, whereas a drastic change takes place, while that of liquid phase increases, showing also a drastic change between 200 and 225 °C. The total acetic acid content of aqueous phase varied from 4064 to 5387 mg/L, while the pH from 3.77 to 3.91. The GC analysis identified the presence of volatile carboxylic acids, particularly acetic acid, in concentrations between 4020 and 5040 mg/L. HPLC identified the presence of furfural and hydroxymethylfurfural, whose concentrations decrease exponentially and linearly along with the temperature between 686.7 and 0.0, and 443.9 and 0.0 mg/L, respectively, being both compounds not detectable at 250 °C. The elemental/ultimate analysis of solid products shows that carbon content increases, while the oxygen and hydrogen contents decrease, along with the temperature. The H/C and O/C ratios decrease linearly as process temperature increases, and the high heating value (HHV) of solid reaction products, an energy densified material, changes sharply between 200 and 225 °C, showing an increase with temperature. The SEM, EDX, and XDR indicates a change on the morphology and mineralogical phases present in solid reaction products with temperature, particularly at 250 °C. The activated solid phase has proven to be very selective to adsorb acetic acid, showing that recovery of acetic acid from hydrothermal carbonization/liquefaction aqueous solutions is feasible by using a multistage-stage adsorption process in series.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».