The kinetics of gasification of char derived from sewage sludge

A new method for the measurement of solid fuel reactivity towards carbon dioxide has been developed. This new method takes into account high-pressure and temperature effects. Three devolatilized carbonaceous materials have been used in experiments: chars derived from lignite, bituminous coal and blast furnace coke. Processes were carried out at temperatures of 800, 850 and 900°C and pressures of 1.52, 2.5 and 3.4 MPa. Analysis of the product gas composition was carried out with the maximum degree of conversion of CO 2 (a m ) proposed as a representative reactivity parameter. Arrhenius and Eyring relationships have been analyzed, and values of the activation energy and activation volume have been calculated.

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“…Based on expression (21) and for the coordinate a = a m Eq. 27 will also be valid by substitution of k by a m :…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…The other form of the mass integral most often encountered is the g(a s ) = 1-(1 -a s ) 1/3 expression, according to the simplified Shrinking Core Model [20,21].…”

Section: Solid Phase Analysismentioning

confidence: 99%

The Boudouard–Bell reaction analysis under high pressure conditions

Mianowski

Robak

Tomaszewicz

et al. 2012

J Therm Anal Calorim

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“…Known also as the grain model, this model stipulates that reactions must occur at the surface of the particle (Zou et al 2007;Nowicki et al 2011). Taking into account the effect of particle size and mass transfer during char-gas reactions, SCM is an appropriate candidate for studying the kinetics of such reactions (Zheng and Morey 2014).…”

Section: Shrinking-core Model (Scm)mentioning

confidence: 99%

Investigation of the Reaction Behavior of Albizia gummifera Wood under Steam Gasification with Varied Partial Pressures and Gasification Temperatures

Oluoti¹,

Richards²

2016

BioResources

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The astronomical increase in global energy demand makes locating energy sources other than fossil fuels worthwhile. The use of tropical biomass wood waste as a renewable energy source was investigated in this study. The thermal conversion analysis of Albizia gummifera (ayinre) was carried out in a thermobalance reactor via steam gasification under varying temperature (700 to 1000 °C) and steam partial pressure (0.020 to 0.050 MPa). The experimental data was evaluated using three gas-solid reaction models. The modified volume reaction model (mVRM) gave the overall highest coefficient of determination (0.9993) and thereby the best conversion prediction. The observed char activation constant rates (from paired reaction conditions) indicated, on average, an increase in reactivity as the parameters increased. The results showed that the activation energy of the mVRM gave the lowest value (32.54 kJ/mol) compared with those of the shrinking core model (SCM) and the volume reaction model (VRM) (49.29 and 49.89 kJ/mol, respectively).

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“…Conhecer os valores de e 0 de uma reação é muito importante para diversas aplicações, como a interpretação dos mecanismos da reação, do fenômeno catalítico e do comportamento molecular, o desenvolvimento de projetos e a otimização dos parâmetros de gaseificadores e também para a modelagem e a simulação dos reatores (Nowicki et al, 2011).…”

Section: Modelos Cinéticosunclassified

Gaseificação De Biochar Obtido Da Pirólise De Bagaço De Maçã Visando Sua Utilização Para Geração De Energia

Pacioni¹,

Moreira²,

José³

2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -A conversão termoquímica de biomassa representa uma alternativa viável de geração de energia, atuando ao mesmo tempo como solução para a disposição final de rejeitos. Neste trabalho foi estudada a capacidade de gaseificação do biochar de bagaço de maçã. Inicialmente, a biomassa bruta foi pirolisada em duas condições diferentes: pirólise rápida e lenta. Embora a pirólise lenta tenha apresentado maior rendimento de biochar, as proporções de carbono fixo e matéria volátil dos dois biochars ficaram muito próximas. As respectivas reatividades foram avaliadas com CO 2 em um analisador termogravimétrico e os parâmetros cinéticos calculados utilizando-se o modelo cinético que melhor se ajustou aos dados experimentais. O biochar obtido da pirólise rápida apresentou maior reatividade, especialmente para temperaturas mais elevadas. Os resultados do estudo cinético confirmaram, para os dois tipos de pirólise avaliados, o potencial de aproveitamento energético do bagaço de maçã por meio do processo de gaseificação. INTRODUÇÃOA demanda energética mundial tem crescido de forma constante e acelerada. De acordo com o relatório Perspectivas Energéticas Internacionais 2013, publicado pelo Departamento de Energia dos EUA (U.S. EIA, 2013), o consumo de energia entre 2010 e 2040 aumentará em 56 %, sendo a maior proporção referente aos países não pertencentes à OECD. Atualmente os combustíveis fósseis são as principais fontes de energia, e o relatório do EIA estima que até 2040 eles ainda serão responsáveis pelo suprimento de 80 % da demanda de energia global. Ao mesmo tempo, a intensa exploração de combustíveis desta categoria apresenta alguns desafios, como a previsão de esgotamento das reservas, questões financeiras, questões ambientais, e conflitos militares e geopolíticos (Surisetty et al., 2011;García et al., 2012). A diversificação da matriz energética pode se mostrar como uma forma sustentável de suprir as demandas no futuro, sem comprometer os recursos existentes. Por isso, é importante se desenvolver pesquisas que visem o aprimoramento de materiais alternativos para obtenção de energia. Dentre as opções disponíveis, os combustíveis renováveis têm recebido destaque nos últimos anos, especialmente os chamados biocombustíveis (incluindo biomassa, resíduos sólidos municipais e resíduos industriais e agro-industriais), devido a vantagens como baixo potencial poluidor, ampla distribuição, neutralidade em relação à emissão de CO 2 (Yuan et al., 2011).

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The kinetics of gasification of char derived from sewage sludge

Cited by 47 publications

References 27 publications

The Boudouard–Bell reaction analysis under high pressure conditions

The Boudouard–Bell reaction analysis under high pressure conditions

Investigation of the Reaction Behavior of Albizia gummifera Wood under Steam Gasification with Varied Partial Pressures and Gasification Temperatures

Gaseificação De Biochar Obtido Da Pirólise De Bagaço De Maçã Visando Sua Utilização Para Geração De Energia

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