Kinetics of maize cob and bean straw pyrolysis and combustion.
Kinetics of maize cob and bean straw pyrolysis and combustion.
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DOI：
10.1016/j.heliyon.2023.e17236
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发表时间：
2023-06
期刊：
影响因子：
4
通讯作者：
Manning, David A. C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Okot, David K.;Bilsborrow, Paul E.;Phan, Anh N.;Manning, David A. C.
动力学研究对于热化学过程的设计和优化非常重要。本研究涉及通过非等温热重分析分析农业残留物（豆秆和玉米芯）的热解和燃烧行为。在燃烧和热解期间将加热速率从 10 增加到 40 K min−1 增加了两种原料的降解速率以及 H2O、CO 和 CO2 的气态产率。 Flynn-Wall-Ozawa 和 Kissinger-Akahira-Sunose 方法测定的活化能各不相同，这表明这些农业残留物的热解和燃烧是涉及多个反应的复杂过程。玉米芯和豆秆热解的平均活化能分别为214.15和252.09 kJ mol−1，燃烧的平均活化能分别为202.26和165.64 kJ mol−1。两种原料在燃烧和惰性环境中的反应级数分别为 9.0-10.3 和 6.3-13.3。建模数据对于优化农业残留物热解和燃烧发电的反应器设计非常重要。
Kinetic studies are important for the design and optimisation of thermochemical processes. This study involved analysis of the pyrolysis and combustion behaviour of the agricultural residues (bean straw and maize cob) by non-isothermal thermogravimetric analysis. Increasing the heating rate from 10 to 40 K min−1 during both combustion and pyrolysis increased the degradation rate of both feedstocks and the gaseous yields of H2O, CO and CO2. The activation energies determined by the Flynn-Wall-Ozawa and Kissinger-Akahira-Sunose methods varied which reveals that the pyrolysis and combustion of these agricultural residues are complex processes involving multiple reactions. The average activation energy of maize cob and bean straw were 214.15 and 252.09 kJ mol−1 for pyrolysis and 202.26 and 165.64 kJ mol−1 for combustion, respectively. The order of reaction ranged between 9.0-10.3 and 6.3–13.3 for both feedstocks in combustion and inert environments, respectively. Modelled data is important to enable the optimisation of reactor design for pyrolysis and combustion for energy generation from agricultural residues.
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