Thermogravimetric And Thermochemical Studies Of Malaysian Oil Palm Shell Waste
Authors: Hussain Ahmad , Ani Farid Nasir , Darus Amer Nordin , Ahmed Zainal 
Published: January 2013

Baru-baru ini, dengan pertimbangan ke atas alam persekitaran dan ekonomik, minat terhadap penggunaan biojisim untuk penghasilan tenaga dan bahan kimia semakin meningkat. Tempurung kelapa sawit merupakan salah satu bahan buangan utama di Malaysia. Pirolisis adalah salah satu teknik termo-kimia yang mempunyai harapan untuk penghasilan tenaga daripada biojisim. Dalam kajian awal ini, proses pirolisis dikenakan ke atas tempurung kelapa sawit dengan menggunakan analisis termogravimetrik (TGA). Kesan kadar pemanasan ke atas sifat pirolisis telah dikaji. Parameter kinetik juga telah dikenal pasti dengan menggunakan kaedah kamiran. Kertas kerja ini juga menerangkan keputusan uji kaji dari sebuah radas skala kecil lapisan terbendalir pengedaran semula(CFB), yang terletak di SIRIM Berhad, Shah Alam, yang mana sesuai untuk uji kaji penggasan dan pembakaran pelbagai bahan biojisim. Objektif kajian ini adalah untuk mengkaji kesesuaian bahan bakar yang terpilih untuk penghasilan tenaga dengan menggunakan CFBC dalam masa yang sama mengambil berat terhadap penghasilan gas emisi. Parameter operasi (seperti suhu, jenis biojisim, kadar suapan, kadar pemanasan, tekanan, suapan udara utama dan konfigurasi reaktor) adalah dipercayai mempengaruhi secara langsung kepada proses pirolisis biomas. Suhu merupakan salah satu pemboleh ubah yang penting, maka dalam kajian ini telah dibuat untuk mengkaji kesan suhu terhadap proses pirolisis. Kandungan CO, NOx dan CO2 dalam gas emisi telah diukur. Prestasi pembakaran telah dikaji dengan mengubahkan kadar aliran udara utama masuk ke dalam kebuk pembakaran CFBC. Bahan emisi NOx didapati dalam julat 38 ke 75 ppm manakala bahan emisi CO telah didapati tinggi pada kemasukan kadar aliran udara utama yang tinggi.

Kata kunci: biojisim, emisi, parameter kinetik, tempurung kelapa sawit, pirolisis, TGA, termo–kimia

Recently, owing to environmental and economic considerations, interest in utilizing biomass for the production of energy and chemicals is increasing. Palm oil shell wastes are one of the main agriculture waste in Malaysia. Pyrolysis is one of the most promising thermochemical techniques for recovering energy from biomass. Pyrolysis of oil-palm shell waste was first carried out using thermogravimetric analysis (TGA). The effects of heating rate on the pyrolytic properties were investigated. The kinetic parameters have also been determined using integral method. This paper also describes the experimental results from a bench-scale circulating fluidized-bed (CFB) test rig, installed at SIRIM Berhad, Shah Alam, suitable for gasification and combustion experiments using different biomass materials. The purpose of the tests was to investigate the suitability of the selected fuels for energy production using Circulating Fluidised Bed Combustor (CFBC) while taking care of the flue gas emissions. Operating parameters (such as temperature, type of biomass, feeding rate, heating rate, pressure, primary air and reactor configuration) are believed to influence significantly the pyrolysis of a biomass. Temperature is one of the most important operating variants so the experimental studies were done to investigate the influence of temperature on pyrolysis. the concentrations of CO, NOx and CO2 in the flue gas were measured. The combustion performances were evaluated by varying the primary gas flow through the CFBC tubular furnace. the emission of NOx ranged from 38-75 ppm while the CO emissions were high for higher primary air flow rates.

Key words: biomass, emissions, kinetic parameters, oil palm shell waste, pyrolysis, TGA, thermochemical