Control of several emissions during olive pomace thermal degradation

Abstract

La biomasa juega un papel importante como fuente de energía, siendo una alternativa interesante a los combustibles fósiles debido a sus características respetuosas con el medio ambiente y sostenibles. Sin embargo, debido a la exposición de los clientes a las emisiones durante el calentamiento de biomasa, los contaminantes evolucionados deben ser tenidos en cuenta y controlados. Cambiar las materias primas o mezclarlas con otra biomasa menos contaminante podría ser un paso adecuado para reducir la contaminación. En este trabajo se estudió el comportamiento térmico del orujo de oliva, roble pirenaico y sus mezclas en combustión mediante análisis termogravimétrico. Fue posible monitorear las emisiones liberadas durante el proceso mediante el análisis de espectrometría de masas. Los experimentos se llevaron a cabo en condiciones no isotérmicas en el intervalo de temperatura de 25-750 ° C y una velocidad de calentamiento de 20 ° C · min-1. Se analizaron las siguientes especies: compuestos aromáticos (benceno y tolueno), emisiones de azufre (dióxido de azufre), 1,4-dioxina, ácido clorhídrico, dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno. Los resultados indicaron que los contaminantes se desarrollaron principalmente en dos etapas diferentes, que están relacionadas con las etapas de degradación térmica. Así, dependiendo de la composición del contaminante y de la materia prima, se observaron diferentes perfiles de emisión. Además, la intensidad de los perfiles de emisión se relacionó, en algunos casos, con la composición del precursor.

Biomass plays an important role as an energy source, being an interesting alternative to fossil fuels due to its environment-friendly and sustainable characteristics. However, due to the exposure of customers to emissions during biomass heating, evolved pollutants should be taken into account and controlled. Changing raw materials or mixing them with another less pollutant biomass could be a suitable step to reduce pollution. This work studied the thermal behaviour of olive pomace, pyrenean oak and their blends under combustion using thermogravimetric analysis. It was possible to monitor the emissions released during the process by coupling mass spectrometry analysis. The experiments were carried out under non-isothermal conditions at the temperature range 25–750 °C and a heating rate of 20 °C·min−1. The following species were analysed: aromatic compounds (benzene and toluene), sulphur emissions (sulphur dioxide), 1,4-dioxin, hydrochloric acid, carbon dioxide and nitrogen oxides. The results indicated that pollutants were mainly evolved in two different stages, which are related to the thermal degradation steps. Thus, depending on the pollutant and raw material composition, different emission profiles were observed. Furthermore, intensity of the emission profiles was related, in some cases, to the composition of the precursor.