Application of a three-component model to describe non-isothermal pyrolysis of rice husk

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The experimental data on rice husk pyrolysis obtained by thermogravimetric method in non-isothermal mode were processed based on three-component kinetic model. According to the model, biomass is represented by the sum of three components — hemicellulose, cellulose and lignin. Pyrolysis of each component proceeds by independent irreversible first-order reaction. To determine the model parameters, the experimental data processing technique based on the difference in temperature ranges of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis, improved in this work, was used. The activation energies of rice husk component pyrolysis were as follows: 21.3 kJ/mol for lignin, 110 kJ/mol for cellulose, and 38 kJ/mol for hemicellulose. The discrepancy between the experimental and calculated data on the sample mass was less than 1%. For comparison, the experimental data were processed using the one-component Ginstling–Brownestein model using the Coats–Redfern method.

About the authors

S. G. Zavarukhin

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS; Novosibirsk State Technical University

Email: zsg@catalysis.ru
Akad. Lavrentieva ave., 5, Novosibirsk, 630090 Russia; K. Marksa ave., 20, Novosibirsk, 630073 Russia

A. K. Korkina

Novosibirsk State Technical University

Email: zsg@catalysis.ru
K. Marksa ave., 20, Novosibirsk, 630073 Russia

V. A. Yakovlev

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Author for correspondence.
Email: zsg@catalysis.ru
Akad. Lavrentieva ave., 5, Novosibirsk, 630090 Russia

References

  1. Гребенкина А.В., Шишова Н.В., Литвинова Т.А., Косулина Т.П. // Научные труды КубГТУ. 2017. № 7. С. 177.
  2. Demirbas A., Arin D. // Energy Sources. 2002. V. 5. P. 471.
  3. Коробочкин В.В., Нгуен М.Х., Усольцева Н.В., Нгуен В.Т. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. № 5. C. 6.
  4. Di Blasi C. // Prog. Energy Combust. Sci. 2008. V. 34. P. 47.
  5. Sharma A., Pareek V., Zhang D. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2015. V. 50. P. 1081.
  6. Papari S., Hawboldt K. // Renew. Sustain.e Energy Rev. 2015. V. 52. P. 1580.
  7. Caballero J.A., Conesa J.A., Font R., Marcilla A. // J. Anal. Appl. Pyrol. 1997. V. 42. P. 159.
  8. Orfao J.J.M., Antunes F.J.A., Figueiredo J.L. // Fuel. 1999. V. 78. P. 349.
  9. Helsen L., Van den Bulck E. // J. Anal. Appl. Pyrol. 2000. V. 53. P. 51.
  10. Sorum L., Gronli M.G., Hustad J.E. // Fuel. 2001. V. 80. P. 1217.
  11. Garsia-Perez M., Chaala A., Yang J., Roy C. // Fuel. 2001. V. 80. P. 1245.
  12. Gronli M.G., Varhegyi G., Di Blasi C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2002. V. 41. P. 4201.
  13. Vamvuka D., Karakas E., Kastanaki E., Grammelis P. // Fuel. 2003. V. 82. P. 1949.
  14. Заварухин С.Г., Яковлев В.А. // Кинетика и катализ. 2021. Т. 62. № 4. С. 647.
  15. Teng H., Lin H.C., Ho J.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. V. 36. P. 3974.
  16. Teng H., Wei Y.C. // Ind. Eng. Chem. Res. 1998. V. 37. P. 3806.
  17. Radmanesh R., Courbariaux Y., Chaouki J., Guy C. // Fuel. 2006. V. 85. P. 1211.
  18. Vlaev L.T., Markovska I.G., Lyubchev L.A. // Thermochim. Acta. 2003. V. 406. P. 1.
  19. Guo J., Lua A.C. // J. Therm. Anal. Calorim. 2000. V. 59. P. 763.
  20. Rao T.R., Sharma A. // Energy. 1998. V. 23. P. 973.
  21. Sharma A., Rao T.R. // Biores. Technol. 1999. V. 67. P. 53.
  22. Lim A.C.R., Chin B.L.F., Jawad Z.A., Hii K.L. // Proc. Eng. 2016. V. 148. P. 1247.
  23. Табакаев Р.Б., Алтынбаева Д.Б., Ибраева К.Т., Заворин А.С. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 12. С. 117.
  24. Фетисова О.Ю., Микова Н.М., Таран О.П. // Кинетика и катализ. 2020. Т. 61. № 6. С. 804.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).