<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD>
<META content="text/html; charset=windows-1252" http-equiv=Content-Type>
<META name=GENERATOR content="MSHTML 9.00.8112.16800">
<STYLE></STYLE>
</HEAD>
<BODY 
style="WORD-WRAP: break-word; -webkit-nbsp-mode: space; -webkit-line-break: after-white-space" 
bgColor=#ffffff>
<DIV><FONT size=2 face=Arial>All,</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial>This is a good discussion, thank you.  
</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial>What might help me is an analysis of the post 
secondary particulates, after combustion is finished.  If these are ash, 
then they cannot be burned more completely.  If they 
are tars and/or carbon then it would tell me what is getting through the 
burner.  This might help direct me how to improve the design such 
that it would better break them down and burn them.  At least it 
would tell me that the stove design can be improved.  This might also be 
simpler then characterizing the more complex pre-secondary particulates since 
most of these would be burned into CO<FONT size=1>2</FONT> and H<FONT 
size=1>2</FONT>O.</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial>I am looking forward to seeing the 
results from your work.</FONT></DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial></FONT><FONT size=2 face=Arial></FONT> </DIV>
<DIV><FONT size=2 face=Arial>Kirk H.</FONT></DIV>
<BLOCKQUOTE 
style="BORDER-LEFT: #000000 2px solid; PADDING-LEFT: 5px; PADDING-RIGHT: 0px; MARGIN-LEFT: 5px; MARGIN-RIGHT: 0px" 
dir=ltr>
  <DIV style="FONT: 10pt arial">----- Original Message ----- </DIV>
  <DIV 
  style="FONT: 10pt arial; BACKGROUND: #e4e4e4; font-color: black"><B>From:</B> 
  <A title=franke@cruzio.com href="mailto:franke@cruzio.com">Frank Shields</A> 
  </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>To:</B> <A 
  title=stoves@lists.bioenergylists.org 
  href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">Discussion of biomass cooking 
  stoves</A> </DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Sent:</B> Saturday, November 12, 2016 9:37 
  PM</DIV>
  <DIV style="FONT: 10pt arial"><B>Subject:</B> Re: [Stoves] Tar 
  characterization</DIV>
  <DIV><BR></DIV>Paul,
  <DIV>This more detailed analysis may be useful when fine tuning or research 
  for a specific stove and its fuel. Tweet this and that and see if a more 
  combustable gas is released for a longer period of time or something. Thats 
  work for a specific stove because those ’tars’ are developed in the stove 
  based on its design (cold spots or faster air flow etc.). </DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>One group of fuels (based on my suggested table) will produce all sorts 
  of different volatiles when tested in different stoves. But they all start 
  with using the same fuel. So all this is before testing and has nothing to do 
  with the stoves. Like testing road surface. Some cars designed for bumpy roads 
  and some do very poorly on bumpy roads. But they all are tested on the same 
  surface. </DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>Regards</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV>Frank</DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR></DIV>
  <DIV><BR>
  <DIV>
  <BLOCKQUOTE type="cite">
    <DIV>On Nov 12, 2016, at 9:21 PM, Paul Medwell <<A 
    href="mailto:paul.medwell@adelaide.edu.au">paul.medwell@adelaide.edu.au</A>> 
    wrote:</DIV><BR class=Apple-interchange-newline>
    <DIV>
    <DIV text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">Hi Frank,<BR><BR>Personally, I'd like 
    a little more fidelity than a TGA and ultimate/proximate analysis (but 
    without necessarily going too detailed). I think some interesting models of 
    a TLUD could be developed with a bit better understanding of the incoming 
    flow composition to the combustion zone. The gasification process is not my 
    area of expertise: I'd need to speak with my colleagues about what they can 
    measure, beyond the "normal" stuff. Because a TLUD is more more uncontrolled 
    than an industrial gasifier, I just don't know what sort of starting range 
    of species we expect to see.<BR><BR>Cheers,<BR>Paul<BR><BR>
    <DIV class=moz-cite-prefix>On 13/11/2016 3:26 PM, Frank Shields 
    wrote:<BR></DIV>
    <BLOCKQUOTE cite=mid:FDA33AE3-232E-40E0-B4AA-A258B45C6646@cruzio.com 
    type="cite">
      <DIV>Stoves,</DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>All we really need is to characterize the fuel. The moisture is an 
      easy one. Ash is an easy one. Particle size and shape is an easy two. The 
      organic fraction is what we need to work on. I’m thinking we need to 
      develop a Table of the flammable volatiles being released from the 
      Standard Combustion Chamber (SCC) using a specific biomass at different 
      temperatures when operated to simulate for a specific stove type. 
      Flammability measured per the O2 feed into that heated tube (mentioned 
      before) and measuring temperature increase or CO2 exiting.  </DIV>
      <DIV>So we have a specific biomass (or a representative biomass) and heat 
      in the combustion chamber using controlled heating coils and controlled 
      air flow and measure the flammability of the gasses leaving. Perhaps end 
      up with a table like this:</DIV>
      <DIV>Moisture %</DIV>
      <DIV>Size distribution range and uniformity coefficient</DIV>
      <DIV>Size shape </DIV>
      <DIV>Ash %</DIV>
      <DIV>Total volatile matter % dw</DIV>
      <DIV>Flammability at 450 deg. C</DIV>
      <DIV>Flammability at 550 deg. C</DIV>
      <DIV>Flammability at 650 deg. C</DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>Once we start testing and with suggestions from others I am sure we 
      will change the above as we learn more as what tests are such they are 
      shown to effect the combustion process.  Any specific biomass will 
      have their own reading from the above tests. When testing stoves the above 
      results of the fuel used is reported along with the results. </DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>Readings of a specific nature like measuring the chemicals released 
      that change all the time means nothing. It is only the flammability of the 
      released gases thats important. And, perhaps, the pattern of this 
      flammability as temperatures in the combustion chamber or air flow 
      change. </DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>Each different design of a stove tested using a single fuel (single 
      mapping of flammability and characteristics) will result in different 
      degrees of success based on cooking. So it is the job of the stove 
      designer to optimize success using a fuel he/she specifics based on the 
      above tests. The fuels stay the same and the stoves modified to work with 
      a fuel. That stove can be marketed in places where that fuel is 
      available. </DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>I don’t see this being that hard. A local fuel that is close to the 
      established mapping that works best for Pauls TLUD (for example) can be 
      modified to fit using equipment sent to them to do the job. Dry, chip, 
      split or clean - whatever is needed. Low temperature may just be 
      interested in temperatures to 550c while Rockets need the mapping up to 
      higher temperatures. </DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>So no expensive or special equipment needed for testing. Only a lot 
      of research using a Standard Chamber and operated to simulate a stove 
      type. Someone needs to design and build the combustion 
chamber. </DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>Regards</DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>Frank</DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV>  </DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV>
      <DIV><BR></DIV><BR>
      <DIV>
      <BLOCKQUOTE type="cite">
        <DIV>On Nov 12, 2016, at 7:58 PM, Paul Medwell <<A 
        href="mailto:paul.medwell@adelaide.edu.au" moz-do-not-send="true"></A><A 
        class=moz-txt-link-abbreviated 
        href="mailto:paul.medwell@adelaide.edu.au">paul.medwell@adelaide.edu.au</A>> 
        wrote:</DIV><BR class=Apple-interchange-newline>
        <DIV>
        <DIV text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">Hi Tami,<BR><BR>Thanks for the 
        detailed response.<BR><BR>The answer to your question is "the more we 
        can have the better". Realistically, it would be too easy to end up with 
        too much information and just become overwhelmed. Even if it were 
        possible to obtain full speciation measurements of the 
        pyrolysis/gasification products, it probably isn't practicable to use. 
        For example, in the case of gaseous turbulent combustion there is 
        already too much of a compromise needed for methane combustion: detailed 
        kinetic mechanisms are often too large for CFD...obviously the problem 
        becomes much worse for other fuels. There is a huge amount of work in 
        the area of kinetic mechanism reductions (mainly for engine fuels), but 
        detailed kinetics of tars seems out of the question any time soon. 
        <BR><BR>In the first instance, it would be interesting to see a plot of 
        the mass spectrum of the pyrolysis/gasification products in a TLUD 
        (before the secondary air inlets) for different operating conditions. It 
        would also be nice to know the global C/H ratio. We are in the process 
        of getting a new GC/MS, but only to 300 amu. We'll wait and see how that 
        goes. The long-term plan is to include this in a model of the system, as 
        well as subsequent experiments of the specific details of soot 
        production in the combustion zone. However, this is all work to be done 
        in the future.<BR><BR>Cheers,<BR>Paul<BR><BR><BR>
        <DIV class=moz-cite-prefix>On 13/11/2016 6:52 AM, Bond, Tami C 
        wrote:<BR></DIV>
        <BLOCKQUOTE cite=mid:B265653D-CC47-4D01-9CB6-5A77BDA3A14F@illinois.edu 
        type="cite">Hi Paul, and all, 
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV>Sorry that I have not been keeping up with Stoves 
          discussions….</DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV>We have fussed a bit with trying to characterize the organic 
          matter emitted from wood combustion. </DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV>What kind of characterization do you want? Full speciation is 
          well-nigh impossible. But one needs to start with the question of what 
          you want to know and why? </DIV>
          <DIV>The problem is that this stuff is complex chemically and doesn’t 
          take well to matching with standards. </DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV>
          <DIV>Brief summary of what I know:</DIV></DIV>
          <DIV>- GC/MS is really hard for characterization because it is poor at 
          identifying compounds that are large (molecular weight) and polar. 
          Wood organics are both. You’ll get the light organic material, but 
          that’s a very small fraction of the emissions. You can get into 
          derivatization of the emissions before GC/MS and that may get you a 
          little more. See all Jamie Schauer’s, Wolfgang Rogge’s work. Most of 
          it ends up being classified as “UCM” (unresolved complex 
          mixture). </DIV>
          <DIV>- FTIR— have tried a little. Although it nominally gives you 
          functional groups, and occasionally you can see differences between 
          one kind of wood or burning condition and another, it’s not very 
          quantitative. Plus there are a lot of overlaps between the interesting 
          functional groups, so you can’t distinguish some of them.</DIV>
          <DIV>- 1NMR— kind of like FTIR— you can sort of see functional groups 
          and that’s about it. </DIV>
          <DIV>- UV-Vis— used for humic matter (and some “tar” isn’t far off 
          that)— Again not quantitative, rather just gives a sense of how strong 
          an absorber it is. You won’t see any structure as you do in UV-Vis of 
          individual compounds. There are so many compounds that the entire 
          spectrum smooths out. </DIV>
          <DIV>    —> From our UV-Vis work we found that most of 
          the stuff dissolves in methanol, not hexane not water. (Chen & 
          Bond, Atmos Chem Physics 2010, open access)</DIV>
          <DIV>- 13CNMR— which can get at the carbon skeleton rather than 
          functional groups… tough. You need HUGE sample sizes and they don’t 
          stay suspended because anything concentrated enough to measure wants 
          to precipitate. We ended up using DCM, I think— I’d have to check. And 
          then, the result was not all that interesting: we again couldn’t 
          distinguish the unsaturated bonds, e.g. aromatic vs conjugated but 
          linear bonds. </DIV>
          <DIV>
          <DIV>- LC/MS— expensive and full of artifacts— I’ve never gotten into 
          it. Too expensive and haven’t seen the benefit, although I’d be 
          interested if someone tried.</DIV></DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV>The question, again, is what you want to know and why. If it’s 
          some kind of physical property of the emissions, you’d be better off 
          measuring that.</DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV>Tami</DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV><BR></DIV>
          <DIV><BR>
          <DIV>
          <BLOCKQUOTE type="cite">
            <DIV>On Sep 2, 2016, at 12:22 PM, Paul Medwell <<A 
            class=moz-txt-link-abbreviated 
            href="mailto:paul.medwell@adelaide.edu.au" 
            moz-do-not-send="true">paul.medwell@adelaide.edu.au</A>> 
            wrote:</DIV><BR class=Apple-interchange-newline>
            <DIV><SPAN 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; DISPLAY: inline !important; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; FLOAT: none; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">Dear 
            Philip,</SPAN><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><SPAN 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; DISPLAY: inline !important; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; FLOAT: none; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">Thanks 
            for another great suggestion.</SPAN><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><SPAN 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; DISPLAY: inline !important; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; FLOAT: none; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">This 
            is also something that is planned. As part of an unrelated project 
            we have been looking at this: we are still in the process of finding 
            a solvent that has a collection yield, that doesn't interfere with 
            (or gives an interference profile that we can correct for) and that 
            OH&S will let us have. Fortunately, for the cookstove work there 
            are fewer constraints than the other project (which is limited to 
            sampling extremely low flowrates). We'll find a solution and share 
            it.</SPAN><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><SPAN 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; DISPLAY: inline !important; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; FLOAT: none; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">Cheers,</SPAN><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><SPAN 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; DISPLAY: inline !important; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; FLOAT: none; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">Paul</SPAN><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"><BR 
            style="TEXT-TRANSFORM: none; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); TEXT-INDENT: 0px; LETTER-SPACING: normal; FONT: 12px Helvetica; WHITE-SPACE: normal; WORD-SPACING: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px"></DIV></BLOCKQUOTE></DIV><BR></DIV><BR>
          <FIELDSET class=mimeAttachmentHeader></FIELDSET> <BR><PRE wrap="">_______________________________________________
Stoves mailing list

to Send a Message to the list, use the email address
<A class=moz-txt-link-abbreviated href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org" moz-do-not-send="true">stoves@lists.bioenergylists.org</A>

to UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page
<A class=moz-txt-link-freetext href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org" moz-do-not-send="true">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</A>

for more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web site:
<A class=moz-txt-link-freetext href="http://stoves.bioenergylists.org/" moz-do-not-send="true">http://stoves.bioenergylists.org/</A>

</PRE></BLOCKQUOTE><BR></DIV>_______________________________________________<BR>Stoves 
        mailing list<BR><BR>to Send a Message to the list, use the email 
        address<BR><A href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org" 
        moz-do-not-send="true">stoves@lists.bioenergylists.org</A><BR><BR>to 
        UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page<BR><A 
        class=moz-txt-link-freetext 
        href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</A><BR><BR>for 
        more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web 
        site:<BR><A class=moz-txt-link-freetext 
        href="http://stoves.bioenergylists.org/">http://stoves.bioenergylists.org/</A><BR><BR></DIV></BLOCKQUOTE></DIV><BR><BR>
      <FIELDSET class=mimeAttachmentHeader></FIELDSET> <BR><PRE wrap="">_______________________________________________
Stoves mailing list

to Send a Message to the list, use the email address
<A class=moz-txt-link-abbreviated href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">stoves@lists.bioenergylists.org</A>

to UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web page
<A class=moz-txt-link-freetext href="http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org">http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org</A>

for more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web site:
<A class=moz-txt-link-freetext href="http://stoves.bioenergylists.org/">http://stoves.bioenergylists.org/</A>

</PRE></BLOCKQUOTE><BR></DIV>_______________________________________________<BR>Stoves 
    mailing list<BR><BR>to Send a Message to the list, use the email 
    address<BR><A 
    href="mailto:stoves@lists.bioenergylists.org">stoves@lists.bioenergylists.org</A><BR><BR>to 
    UNSUBSCRIBE or Change your List Settings use the web 
    page<BR>http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org<BR><BR>for 
    more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web 
    site:<BR>http://stoves.bioenergylists.org/<BR><BR></DIV></BLOCKQUOTE></DIV><BR></DIV>
  <P>
  <HR>

  <P></P>_______________________________________________<BR>Stoves mailing 
  list<BR><BR>to Send a Message to the list, use the email 
  address<BR>stoves@lists.bioenergylists.org<BR><BR>to UNSUBSCRIBE or Change 
  your List Settings use the web 
  page<BR>http://lists.bioenergylists.org/mailman/listinfo/stoves_lists.bioenergylists.org<BR><BR>for 
  more Biomass Cooking Stoves,  News and Information see our web 
  site:<BR>http://stoves.bioenergylists.org/<BR><BR>
  <P>
  <HR>

  <P></P><A></A>
  <P align=left color="#000000" avgcert??>No virus found in this 
  message.<BR>Checked by AVG - <A 
  href="http://www.avg.com">www.avg.com</A><BR>Version: 2016.0.7859 / Virus 
  Database: 4664/13398 - Release Date: 11/12/16</P></BLOCKQUOTE></BODY></HTML>