Journal de thermodynamique et de catalyse
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Abstrait

Modèles et mécanismes pour explorer la cinétique globale de l'oxydation des mélanges de tiges de maïs fourragères et de charbon Illinois n° 6

Ana M. Celaya1, Jillian L. Goldfarb

La co-combustion biomasse-charbon a le potentiel de réduire les émissions de SO _x et de CO ₂ nettes des centrales électriques au charbon. Étant donné l'hétérogénéité des stocks de biomasse et de charbon, le comportement cinétique d'oxydation de ces mélanges n'est pas bien compris. Dans cette étude, nous examinons l'applicabilité d'une variété de modèles cinétiques pour décrire l'oxydation rapide des tiges de maïs fourragères, du charbon Illinois n° 6 et de leurs mélanges à l'aide d'un analyseur thermogravimétrique. Nous constatons qu'une hypothèse de réaction de premier ordre (souvent appelée équation d'Arrhenius), ainsi que des modèles de réaction de diffusion tridimensionnels offrent la meilleure adéquation aux données mesurées par des coefficients de corrélation, et renvoient des énergies d'activation raisonnablement similaires. Les courbes thermogravimétriques dérivées montrent que les taux de perte de masse de pointe se produisent à environ 30 K l'un de l'
autre pour chaque combustible et mélange, bien que le taux de perte de masse de pointe dépende du combustible et du mélange spécifiques. Les preuves d’une synergie de réaction entre les combustibles dans les mélanges, sous la forme d’un schéma de prédiction d’énergie d’activation non additif, suggèrent que la biomasse favorise la décomposition du charbon à des températures plus basses.