Kinetic analysis and thermodynamics properties of air/steam gasification of agricultural waste

Autores
Fernandez Brizuela, Anabel Alejandra; Rodriguez Ortiz, Leandro Alexei; Asensio, Daniela Anabel; Rodriguez, Rosa Ana; Mazza, German Delfor
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
The air/steam gasification of wood sawdust (SD), plum and olive pits (PP, OP) bio-wastes was studied using macro-thermogravimetric analysis at three heating rates (5, 10, 15K/min). Three stages were identified during gasification process: water vaporization; de-volatilization and char gasification. The experimental data were analysed by applying five model-free methods: Flynn-Wall-Ozawa (FWO), Distributed Activation Energy Model (DAEM), Friedman, Starink, and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), to evaluate the gasification kinetic parameters. The FWO method exhibited the best fit to the experimental results. The pre-exponential factor was estimated using the Kissinger's expression. The average apparent activation energy (E) for the char-gasification step was found to be 218.27 (SD), 143.70 (PP) and 87.89kJ mol-1 (OP). The pre-exponential factors were 6.93 1023 (SD), 5.10 1014 (PP), and 3.71 1009 s-1 (OP). A kinetic model to predict the CO release during the bio-waste decomposition was also proposed and validated. The E values for global release of CO were 87.34 (SD), 67.19 (PP), and 133.23kJ mol-1 (OP). In addition, the thermodynamic parameters ΔS, ΔH and ΔG were calculated from the FWO method. The positive values of ΔH evidenced the global endothermicity of the gasification process over the whole range of the conversion degree. The average ΔG values were 130.53 (SD), 148.17 (PP) and 132.91kJ mol-1 (OP). The average ΔS and ΔG values, together with the Arrhenius kinetic coefficient showed that the reactivity for gasification decreased in the following order: SD>OP>PP. The results are in good agreement with previously reported data.
Fil: Fernandez Brizuela, Anabel Alejandra. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química | Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Rodriguez Ortiz, Leandro Alexei. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Asensio, Daniela Anabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química | Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Rodriguez, Rosa Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química | Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Fil: Mazza, German Delfor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química | Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química; Argentina
Materia
GASIFICATION
KINETIC ANALYSIS
LIGNOCELLULOSIC WASTES
MACRO-TGA
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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The results are in good agreement with previously reported data.Fil: Fernandez Brizuela, Anabel Alejandra. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química | Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas. Grupo Vinculado Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Rodriguez Ortiz, Leandro Alexei. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Asensio, Daniela Anabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. 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