Simulation and Modeling of Vegetable Market Wastes Pyrolysis Under Progressive Deactivation Condition

• Published in: Canadian journal of chemical engineering 2004-06, Vol.82 (3), p.566-579
• Main Authors: Ray, Ruby, Bhattacharya, Pinaki, Chowdhury, Ranjana
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: activity; Applied sciences; Biomass; Chemical engineering; deactivation; Exact sciences and technology; Historical account; Kinetics; Pyrolysis; pyrolysis kinetics; Q1; renewable energy; Simulation; Temperature; vegetable market waste; Waste management
• ISSN: 0008-4034; 1939-019X
• DOI: 10.1002/cjce.5450820317

The pyrolysis behaviour of predried vegetable market waste has been investigated using TGA within the temperature range 523 to 923 K under inert atmosphere and a comparison has been made with other lignocellulosic materials in order to point out the difference between the pyrolysis of nearly homogeneous and perfectly mixed heterogeneous biomass. Kinetic parameters of the pyrolysis material have been evaluated from the simulation of the TG data. A reaction mechanism involving two parallel 1st order reactions evolving gaseous products lumped as volatiles and solid products lumped as char has been proposed for prediction of rate constants as a function of normalized fractional change. Four kinetic models incorporating the effect of deactivation have been used for this purpose. In another attempt, using concentration independent model of solid deactivation, simulation has been carried out to predict concentration time history of the system components as well as quantitative change of rate constants with the propagation of time. On a étudié le comportement de pyrolyse de déchets de légumes préséchés venant de marchés en recourant à la méthode TGA à des températures comprises entre 523 et 923 K et sous atmosphère inerte. Une comparaison a été faite avec d'autres matériaux lignocellulosiques afin de souligner la différence entre la pyrolyse de biomasse presque homogène et la pyrolyse de biomasse hétérogène parfaitement mélangée. Les paramètres cinétiques du matériau de pyrolyse ont été évalués à partir de la simulation des données de TG. Un mécanisme de réaction faisant intervenir deux réactions parallèles du premier ordre produisant des produits gazeux décomposés en produits volatils et des produits solides décomposés en charbon, est proposé pour la prédiction des constantes de vitesse en fonction du changement fractionnel normalisé. Quatre modèles cinétiques introduisant l'effect de désactivation ont été utilisés à cette fin. Dans une autre tentative, à l'aide d'un modèle de désactivation des solides indépendant de la concentration, on a procédé à une simulation pour prédire l'évolution de la concentration des composantes de système ainsi que le changement quantitatif des constantes de vitesses dans le temps.