Pyrolyysiöljyn yhdisteiden määrittäminen ja erottaminen
Karvinen, Janne (2017)
Kandidaatintyö
Karvinen, Janne
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201701091082
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201701091082
Tiivistelmä
Pyrolyysiöljy on pyrolyysi -reaktiolla biomassasta tuotettava kompleksinen bioöljy, joka sisältää yli 300 erilaista yhdistettä. Yhdisteiden ominaisuuserot poikkeavat merkittävästi toisistaan, joka tuottaa pyrolyysiöljyn analysoinnissa ja jatkoprosessoinnissa haasteita. Tämän työn tavoitteena oli selvittää mitä menetelmiä vaaditaan pyrolyysiöljyn yhdisteiden määrittämiseen ja erottamiseen sekä mitä hyötykäyttömahdollisuuksia erotetuilla yhdisteillä voi olla. Kandidaatintyö on kirjallisuustyö.
Kirjallisuudesta löytyvien tutkimusten perusteella pyrolyysiöljyn yhdisteiden kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen määrittäminen vaatii useiden kromatografisten ja spektroskooppisten analyysimenetelmien yhteiskäyttöä. Syynä tähän ovat yhdisteiden erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, jotka aiheuttavat analyyseissä laiterajoituksia. Useat menetelmät vaativat näytteen esikäsittelymenetelmien käyttöä ennen näyteanalyysiä.
Pyrolyysiöljystä on nykyisellä tutkimuksella ja tekniikoilla vaikeaa erottaa puhtaita yhdisteitä käytännöllisesti ja taloudellisesti. Puhtaan yhdisteen erottaminen vaatii todella usean erotusmenetelmän yhteiskäyttöä. Veden lisäyksin avulla jako vesiliukoisuuden mukaan kahteen ryhmään ja hyötykäyttö suurina yhdisteryhminä on nykyhetken käytännöllisin ratkaisu yhdisteiden hyötykäyttöön. Ligniinipitoinen veteen liukenematon faasi on hyötykäytön suhteen merkittävimmässä roolissa korvaten esimerkiksi fossiilisia sidosaineita monissa materiaaleissa. Pyrolysis oil is a biomass based complex bio-oil produced by pyrolysis reaction. It contains more than 300 different compounds. Differences in properties of compounds is a significant fact that causes challenges in pyrolysis oil analysis and in follow-up processing. The aim of this thesis was to find out what processes are required to determine and separate compounds in pyrolysis oil and what kind of utilization possibilities separated compounds may have. This bachelor’s thesis is a literature work.
Based on the research found in literature qualitative and quantitative determination of compounds in pyrolysis oil requires using many chromatographic and spectroscopic analytical methods jointly. The reason of this is different physical properties of compounds which affects equipment restrictions in analysis. Several technologies require sample pretreatment methods for pyrolysis oil sample before the use of determination methods.
It is hard to separate clean compounds from pyrolysis oil practically and economically by the techniques and researches developed so far. Separating clean compounds from pyrolysis oil require the use of many separation methods. By adding water, a share of two fractions based on the water-solubility and utilization in large component groups is the most practical way to utilize compounds until now. A lignin-derived water-insoluble fraction has the most remarkable role in utilization for instance replacing fossil adhesives in many materials.
Kirjallisuudesta löytyvien tutkimusten perusteella pyrolyysiöljyn yhdisteiden kvalitatiivinen ja kvantitatiivinen määrittäminen vaatii useiden kromatografisten ja spektroskooppisten analyysimenetelmien yhteiskäyttöä. Syynä tähän ovat yhdisteiden erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, jotka aiheuttavat analyyseissä laiterajoituksia. Useat menetelmät vaativat näytteen esikäsittelymenetelmien käyttöä ennen näyteanalyysiä.
Pyrolyysiöljystä on nykyisellä tutkimuksella ja tekniikoilla vaikeaa erottaa puhtaita yhdisteitä käytännöllisesti ja taloudellisesti. Puhtaan yhdisteen erottaminen vaatii todella usean erotusmenetelmän yhteiskäyttöä. Veden lisäyksin avulla jako vesiliukoisuuden mukaan kahteen ryhmään ja hyötykäyttö suurina yhdisteryhminä on nykyhetken käytännöllisin ratkaisu yhdisteiden hyötykäyttöön. Ligniinipitoinen veteen liukenematon faasi on hyötykäytön suhteen merkittävimmässä roolissa korvaten esimerkiksi fossiilisia sidosaineita monissa materiaaleissa.
Based on the research found in literature qualitative and quantitative determination of compounds in pyrolysis oil requires using many chromatographic and spectroscopic analytical methods jointly. The reason of this is different physical properties of compounds which affects equipment restrictions in analysis. Several technologies require sample pretreatment methods for pyrolysis oil sample before the use of determination methods.
It is hard to separate clean compounds from pyrolysis oil practically and economically by the techniques and researches developed so far. Separating clean compounds from pyrolysis oil require the use of many separation methods. By adding water, a share of two fractions based on the water-solubility and utilization in large component groups is the most practical way to utilize compounds until now. A lignin-derived water-insoluble fraction has the most remarkable role in utilization for instance replacing fossil adhesives in many materials.