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Pretreatment of wood flour slurries prior to liquefaction

Authors


Abstract

As part of the UDES-S solvolytic approach to wood fractionation and liquefaction, a pretreatment stage has been developed using a fed batch technique to produce high solids content slurries. By using a combination of temperature and shear stress across homogenizing valves, wood flour slurries of Populus spp having concentrations of 20-32% by weight in both paraffin oil and ethylene glycol have been produced. Optical and scanning electron microscopy have shown that the recirculation loop and homogenizing valve cause structural degradation, defibration and defibrillation of the original particles as well as partial solubilization of the wood components. The maximum wood flour concentration, attainable before plugging was observed in the small scale system used, was just below 36% by weight. High concentration slurries are a prerequisite in order to obtain realistic reactor space velocities in biomass liquefaction processes.

Abstract

Dans cet article, nous décrivons le développement de l'étage de prétraitement que nous avons incorporé au procédé solvolytique UDES-S afin de traiter des suspensions à forte concentration en solides. Moyennant une combinaison de température et cisaillement à travers des vannes d'homogénésiation, des suspensions ayant 20-32% par poids de sciure de bois, type Populus, ont été préparées utilisant des huiles paraffiniques et de l'éthylène glycol. Par microscopie optique et à balayage, nous avons montré que la boucle de recirculation et la vanne d'homogénéisation forcent la dégradation structurelle, la défibration et la défibrillation des particules de bois ainsi que facilitent la solubilisation partielle des composantes majeures du bois. La concentration maximale obtenue avant blocage a été à peine moins de 36% en bois. Nous tenons à préciser que des concentrations élevées en solides sont un pré-requis afin d'obtenir des vitesses spatiales réalistes dans des éventuels réacteurs de liquéfaction.

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