بهینه سازی فرآیند تولید بریکت از ترکیب باگاس و پوست گردو با استفاده از روش سطح پاسخ و ارزش حرارتی آن

متراکم کردن مواد زیست توده حجیم مانند بریکت کردن، موجب بهبود ویژگی های مدیریتی مواد مانند چگالی برای حمل و نقل، انبارداری و غیره می شود. این تحقیق به منظور تعیین شرایط بهینه فرآیند تولید بریکت از ترکیب باگاس و پوست گردو با استفاده از دستگاه پرس هیدرولیکی به روش سطح پاسخ انجام گرفت. اثر متغیرهای مستقل شامل اندازه ذرات باگاس، دمای فرآیند، رطوبت ذرات باگاس و درصد نسبی ترکیب پوست گردو به باگاس، همگی در سه سطح بر متغیرهای پاسخ چگالی و مقاومت کششی مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار ارزش حرارتی بریکت از طریق معادلات تجربی خطی و غیرخطی صحه گذاری شده ارزش حرارت بالا با استفاده از نتایج آنالیز تقریبی شامل مواد فرار، کربن ثابت و محتوای خاکستر تعیین شد. نتایج نشان داد که با کاهش رطوبت ذرات باگاس چگالی و مقاومت کششی بریکت افزایش می یابد. افزودن پوست گردو در بریکت تولیدشده با اندازه ذرات ریز باگاس موجب کاهش مقاومت کششی گردید. تولید بریکت سبب کاهش معنی دار درصد مواد فرار و افزایش درصد کربن تثبیت شد. افزایش ارزش حرارتی نمونه ماده اولیه نسبت به بریکت تولیدشده از 16 به 22 مگاژول بر کیلوگرم نشان دهنده اثرات مثبت کاربرد فرآیند بریکت سازی است. شرایط بهینه تولید بریکت در نسبت ترکیب پوست گردو به باگاس 5 درصد، اندازه ذرات باگاس کوچک تر از 18/1 میلی متر، رطوبت باگاس 7 درصد بر پایه تر و دمای قالب 360 درجه سلسیوس تعیین شد. مقدار بهینه پاسخ های چگالی و مقاومت کششی به ترتیب 847/867 کیلوگرم بر متر مکعب و 356/1 مگاپاسکال بود. در این شرایط ارزش حرارتی 22 مگاژول بر کیلوگرم به دست آمد.