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Reaction kinetics of rye straw for thermnochemical conversion

Authors

  • A. E. Ghaly,

    Corresponding author
    1. Agricultural Engineering Department, Technical University of Nova Scotia, P.O. Box 1000, Halifax, Nova Scotia, Canada B3J 2x4
    • Agricultural Engineering Department, Technical University of Nova Scotia, P.O. Box 1000, Halifax, Nova Scotia, Canada B3J 2x4
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  • A. Ergüdenler

    1. Agricultural Engineering Department, Technical University of Nova Scotia, P.O. Box 1000, Halifax, Nova Scotia, Canada B3J 2x4
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Abstract

Thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) were conducted on two common types of rye straws (Danko and Kustro) at a heating rate of 20°C/min in an oxidizing atmosphere (15% oxygen and 85% nitrogen, by volume) between ambient temperature and 700°C. The two step nature of the TGA curves and the dual peak characteristics of the DTA curves showed that rye straw had two distinct reaction zones. The initial degradation temperatures, the residual mass at 700°C, the thermal degradation rates in the first and second reaction zones and the kinetic parameters of each reaction zone (order of reaction, activation energy and pre-exponential factor) were determined. Higher thermal degradation rates were observed in the first reaction zone as compared to those in the second reaction zone.

Abstract

L'analyse thermogravimétrique (TGA) et l'analyse thermique différentielle (DTA) ont été menées sur deux types d'épis de seigle (Danko et Kustro) communs à une taux de chauffage de 20°C/min dans une atmosphère oxydante (15% d'oxygène et 85% d'azote, par volume) entre la température ambiante et 700°C. La nature biétagée des courbes de TGA et les caractéristiques de double pic des courbes de DTA montrent que l'épi de seigle possède deux zones de réaction distinctes. On a déterminé les températures de dégradation initiales, la matière résiduelle à 700°C, Ies vitesses de dégradation thermique dans la première et la deuxième zone de réaction ainsi que les paramètres cinétiques de chaque zone de réaction (ordre de réaction, énergie d'activation et facteur pré-exponentiel). On a observé que la vitesse de dégradation thermique est pus grande dans la première zone de reaction que dans la deuxième zone.

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