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Titelaufnahme

Titel
Pellet off-gassing during storage : the impact of storage conditions and type of source material / submitted by Franziska Meier
VerfasserMeier, Franziska
GutachterRosenau, Thomas ; Zollfrank, Cordt
Erschienen2014
UmfangXII, 73 Bl. : Ill.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Pellets, Ausgasungen, Lageremissionen, CO-Vergiftung, Autoxidation, ungesättigte Fettsäuen, O2 Verfügbarkeit
Schlagwörter (EN)Pellets, Off-gassing, storage emissions, CO intoxication, autoxidation, unsaturated fatty acids, O2 availability
Schlagwörter (GND)Holz / Pellet / Lagerung / Schadgasemission
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-1826 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Pellet off-gassing during storage [45.91 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In den vergangenen zehn Jahren kam es zu neun tödlichen Unfällen als Folge von Gas-Emissionen bei der Pelletslagerung. Untersuchungen zeigten, dass erhöhte CO-, CO2-, VOC- und CH4-Konzentrationen in Pelletslager entstehen können, während O2 verbraucht wird. Da die Ursachen für diese Umwandlungsmechanismen noch nicht geklärt sind, werden weitere Untersuchungen benötigt. Der Einfluss der Rohstoffbasis - Fichten- oder Kiefernholz- und der O2-Verfügbarkeit auf die Lageremissionen wurde untersucht. Im ersten Experiment wurden zwölf verschiedene Pellet-Proben, bestehend aus Fichten- oder Kiefernholz oder aus deren Mischung, sieben Tage gelagert. Im zweiten Teil wurden identische Pellet-Proben bei Startkonzentrationen von 34%, 20% und <1 % Sauerstoff mindestens elf Tage untersucht. Die Emissionsraten von CO, CO2, VOC und CH4 wurden verglichen. Es wurde eine neue Analysenmethode entwickelt, die einen Labor-Lager-Tank und einen GC-FID/TCD umfasst. Im Pellets-Screening wurde gezeigt, dass Kiefernpellets oder Pellets mit Kieferholzanteilen erhöhte Emissionsraten an CO, CO2, VOC und CH4 aufwiesen, wobei keine Relation zwischen Kiefernanteil und deren Reaktivität bestand. Unabhängig vom Rohmaterial zeigte sich ein direkter Zusammenhang der Emissionsraten der einzelnen Gase. Im zweiten Experimentstellte sich heraus, dass eine höhere O2 Verfügbarkeit die Bildung von CO, CO2 und CH4 verstärkt, während VOC nicht signifikant beeinflusst wurde. Der Konzentrationsunterschied von 34% und <1% O2 wirkte sich auf die Emissionsraten weniger aus als erwartet. Die CO-Bildung wurde nur zur Hälfte und die CO2-Bildung nur um ein Viertel reduziert. Es wird daher vermutet, dass gasförmiges O2 nicht die einzige Quelle für die Bildung O2-hältiger Emissionsgase ist. Im Versuch mit 20% O2 wurde dieser Trend bestätigt. Zudem wurde gezeigt, dass die CO- und CO2-Emissionsraten sinken, wenn die O2-Konzentration fällt, was bei gasdichter Lagerung aufgrund oxidativer Prozesse der Fall ist.

Zusammenfassung (Englisch)

In the past decade nine fatal accidents in pellet storages have occurred, which were related to off-gassing. Investigations showed that dangerous levels of CO and increased concentrations of CO2, VOC and CH4 can arise, while O2 is consumed. As there is still unclarity about the causative mechanisms further investigations are needed. In this master thesis the influences of the raw material base and of O2 availability on off-gassing was investigated and the emission behaviour in the first seven days of storage was characterized. In the first experiment twelve different pellet samples, consisting of spruce or pine wood or mixtures thereof, were stored for seven days. Second, identical pellet samples were investigated over at least eleven days at 34%, 20% and <1% O2 at trial start. The emission rates of CO, CO2, VOC and CH4 were compared. A new experimental set-up was established including a lab-scale pellet tank and a GC-FID/TCD allowing a highly controlled process. Pellet screening showed that pine wood pellets caused higher emission rates of CO, CO2, VOC and CH4, whereas pine ratio was not related directly with the emission rates. Apart from the influence of the raw material, a clear positive relation between the single emission gases was indicated. The second experiment demonstrated the higher O2 concentration to stimulate CO, CO2 and CH4 generation, whereas VOC was not affected significantly. However, comparing the rates at 34% O2 and <1% O2, it was revealed that emission rates were affected less than expected. CO generation was suppressed by a half and CO2 by a quarter. It was obvious that gaseous O2 was not the exclusive source for the generation of O2-containing emission gases. In the trial with 20% O2 this trend was confirmed. Moreover it was shown that emission rates of CO and CO2 decreased with falling O2 concentration, which was present upon sealed storages as consequence of oxidative processes.