Rapporten omhandler forskellige metoder til opsamling og karakterisering af tjæreforbindelser, som foretages af firmaer, institutioner og universitetet, der beskæftiger sig med den termiske forgasningsteknologi og dens anvendelse.
Projektbeskrivelse
Det er målet med projektet at karakterisere tjæreforbindelser for at øge forståelsen for stoffernes kemi under dannelsen ved termiske processer og efterfølgende reaktioner, når tjære kondenseres i væsker, aflejres på metaloverflader eller adsorberes på katalysatorers aktive overflade. Resultaterne skal anvendes til at mindske dannelsen af tjære og optimere rensningsudstyr til fjernelse af tjærestoffer. Der foretages endvidere en undersøgelse af de metoder til opsamling og karakterisering af tjæreforbindelser, som foregår ved forskellige europæiske firmaer og universiteter. Endelig analyseres tjære fra forskellige termiske forgasningsanlæg. Fremgangsmåde: Forskningsinstitutioner herhjemme og i udlandet kontaktes for at udrede de forskellige metoder, der anvendes til prøvetagning og karakterisering af tjære. Samtidigt høstes erfaringer og viden omkring tjærens egenskaber og reaktioner. Metoderne evalueres med henblik på en sammenligning af resultaterne fra tjærebestemmelsesmetoderne. Tjære fra 4 forskellige termiske forgasningsanlæg (medstrøm/modstrøm) open core) opsamles efter udvalgte metoder. Stofferne grupperes efter opløselighed i vand, kogepunkt og kemiske egenskaber. De flygtige tjærestoffer analyseres gaskromatografisk med flammeionisationsdetektor og massespektrometer. Den tunge tjærefraktion karakteriseres ved gelgennemtræning (GPC)(første opdeling). Fraktioner herfra karakteriseres videre ved flashpyrolyse - GC/MS og middelmolekylevægt. Sidstnævnte bestemmes ved frysepunktssænkning. På baggrund af analyserne vurderes egnetheden af de forskellige tjæreopsamlings- og separationsmetoder til at karakterisere tjærestofferne og identificere stofferne. Der udvælges en optimal metode til at opnå et tatalbillede af tjærefraktionerne
Resultater
Tjærens dannelse fra opvarmning af biomassens bestanddele (hemicellulose, cellulose og lignin) er beskrevet og sammenholdt med omsætningen i de forskellige typer af forgassere. Modstrømsforgassere frembringer hovedsagelig primære tjæreforbindelser, som er oxygenrige og kemisk reaktive forbindelser. Medstrømsforgassere frembringer tertiære forbindelser, frembragt gennem en intensiv varmebehandling af de primære tjæreforbindelser. Forbindelserne omfatter aromatiske kulbrinter uden iltindhold. Tjærens egenskaber og gruppering er foretaget efter fysiske og kemiske egenskaber. De forskellige identificerede tjæreforbindelser fra varmebehandling af biomasse er listet sammen med polyaromatiske kulbrinter, PAH, der specielt fokuseres på med hensyn til emissioner fra termiske biomasse anlæg. Forskellige opsamlingsmetoder er gennemgået og tjæren fra forskellige termiske forgasningsanlæg (medstrøm/modstrøm) er opsamlet efter udvalgte metoder. De flygtige tjærestoffer blev analyseret gaskromatografisk med flammeionisationsdetektor og massespektrometer. På baggrund af analyserne er metoder til opsamling og karakterisering konkluderet
