A New Application of the Severity Factor Kinetic Model: Thermal Plasma Treatment of Black Liquor

Authors


Abstract

The kinetic analysis of the treatment of black liquor by a thermal process can be performed in the conventional overall kinetic approach. However, while the detailed reaction mechanism remains unknown, the experimental analysis of black liquor treatment by submerged plasma demonstrates that the operating conditions (catalyst, plasma gas, temperature…) modify the kinetics and render this approach inefficient. The phenomenological approach based on the severity factor developed for the kinetic analysis of lignocellulose decomposition, is then proposed as an alternative to the conventional approach. The 3-parameters model is validated for decomposition of formic acid and for sulfur oxidation.

Abstract

L'analyse cinétique du traitement thermique de liqueur noire s'effectue de manière conventionnelle par une approche de cinétique apparente. Toutefois, bien que le mécanisme réactionnel soit toujours méconnu, l'analyse expérimentale du traitement de la liqueur noire par plasma submergé démontre que les conditions d'opération (catalyseur, gaz plasmagène, température…) modifient suffisamment la cinétique du système pour rendre cette approche globale inefficace. L'approche phénoménologique par facteur de sévérité, développée pour l'analyse cinétique de la décomposition de la lignocellulose, est donc proposée comme alternative. Le modèle, composé de trois paramètres, est validé pour la décomposition de l'acide formique et pour l'oxydation du soufre.

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