Kinetic studies of thermal decomposition of sugarcane bagasse and cassava bagasse

Zanatta, Elciane Regina; Reinehr, Thiago Olinek; Awadallak, Jamal Adb; Kleinübing, Sirlei Jaiana; Santos, João Batista Oliveira dos; Bariccatti, Reinaldo Aparecido; Arroyo, Pedro Augusto; Silva, Edson Antônio da

doi:10.1007/s10973-016-5378-x

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“…Varios estudios de la pirólisis de residuos industriales de yuca se han publicado, incluyendo el uso de reactores tubulares de lecho fijo [9], [17], reactores de lecho fluidizado [18], [19], reactores de caída libre [20] y balanza termogravimétrica [7], [21]; sin embargo, se cuenta con muy poca información que analice los gases producidos en la pirolisis de los residuos industriales de yuca.…”

Section: Revisión Literariaunclassified

“…Estos coinciden con los reportados en la literatura para este tipo de biomasa [7], [27]. Igualmente, el valor del poder calorífico se encuentra dentro del rango reportado [7], [17]. El contenido de ceniza y el poder calorífico superior muestran que los RIY son apropiados para su uso como materia prima para procesos de pirólisis, gasificación y combustión.…”

Section: A Caracterización De Los Residuos De Yucaunclassified

“…La presencia de numerosos picos corresponde a cada uno de los procesos isotérmicos del programa de calentamiento. La forma de los termogramas coincide con los reportados para el mismo tipo de residuos en la literatura [7], [17], [28], en los cuales se observa un primer evento de pérdida de peso que se atribuye a la pérdida de humedad y el evento principal de pirólisis, que, en el termograma DTG, corresponde a un solo pico bien definido (Fig. 2).…”

Section: A Caracterización De Los Residuos De Yucaunclassified

“…Los valores obtenidos de la energía de activación y el factor de frecuencia con este modelo se encuentran en el rango reportado en la literatura para otras biomasas que también usaron el modelo DAEM, aunque en la mayoría de los casos dichos trabajos usan más de un pseudocomponente [14], [29], [32]. Pero aun es más importante resaltar que los valores de la energía de activación obtenidos en este trabajo se encuentran dentro del rango reportado para biomasas de residuos de raíces de yuca obtenidos utilizando otros modelos [7], [21], ratificando la aplicación de modelos DAEM a procesos de pirólisis y su potencial aplicación para el modelado de reactores de pirólisis.…”

Section: A Caracterización De Los Residuos De Yucaunclassified

“…Diferentes estrategias se han propuesto para el aprovechamiento de este residuo, incluyendo su uso en alimentación animal, utilización como adsorbente y precursor de adsorbentes, aprovechamiento energético a partir de procesos de pirólisis, gasificación y producción de bioetanol [2], [3], [4], [5], [6], [7]. Entre estos, la pirólisis es una excelente opción para la producción de combustibles líquidos [8], [9].…”

Section: Introductionunclassified

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Evolved gas analysis of cassava (Manihot esculenta) industrial waste

et al. 2018

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ResumenIntroducción− La pirólisis de residuos agroindustriales es una alternativa para generar combustibles líquidos de segunda generación. Objetivo− Determinar la cinética de la pirólisis de residuos industriales de yuca y de formación de productos. Metodología− Se estudió la pirólisis de residuos provenientes de la industria del almidón de yuca utilizando termogravimetría acoplada a espectrometría de masas. Los datos termogravimétricos fueron ajustados al modelo cinético de distribución de energías de activación, siendo necesario el uso de solo un pseudocomponente. Resultados− La pirólisis de las muestras calentadas a velocidades inferiores a 30 K/min mostró valores de los paráme-tros cinéticos diferentes a los de la pirólisis de las muestras calentadas a velocidades superiores a 50 K/min, lo cual sugiere un cambio de mecanismo con la velocidad de calentamiento. Los valores obtenidos de los parámetros cinéticos de la pirólisis de los residuos estudiados se encuentran en el rango reportado por la literatura para otros tipos de biomasa. Se identificaron 23 relaciones m/z en los gases desprendidos de la muestra con suficiente relación señal/ruido. Las señales de espectrometría de masas seleccionadas fueron ajustadas con el modelo DAEM utilizando los parámetros cinéticos obtenidos con los datos termogravimétricos. Conclusiones− Se lograron buenos resultados de ajuste con el modelo DAEM de un solo pseudocomponente para la mayoría de las relaciones m/z. La falta de ajuste para algunas relaciones m/z se puede atribuir a reacciones secundarias en fase gaseosa. Palabras clave− Análisis termogravimétrico; cinética; espectrometría de masas; pirólisis; biomasa Abstract Introduction− The pyrolysis of agro-industrial waste is an alternative to produce second generation liquid fuels. Objective−Determine the kinetics in the pyrolysis process of cassava industrial waste as well as of evolved product formation. Methodology− Pyrolysis of waste from cassava starch processing was studied via thermogravimetric analysis coupled to mass spectrometry. Thermogravimetric data were adjusted to the distributed activation energy model with one pseudocomponent. Results− Pyrolysis of samples heated at ramps below 30 K/min showed kinetics parameters with different values from the ones obtained for the samples heated at ramps above 50 K/min. This suggests a change in the pyrolysis reaction mechanism linked to heating rate. The kinetics parameters obtained in this work are in agreement with values reported for other biomass in literature. From the evolved gases, 23 m/z signals were identified with enough signal/noise ratio. Mass spectrometry signals were also adjusted with the distributed activation energy model using the kinetics parameters obtained from thermogravimetric data. Conclusions− Satisfactory results were achieved with the DAEM model with one pseudocomponent for most of m/z ratio. The lack of adjustment in some m/z ratio can be attributed to secondary reactions in the gas phase. Keywords− Thermogravimetric analysis; kinetics; mass s...

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Section: Revisión Literariaunclassified

Section: A Caracterización De Los Residuos De Yucaunclassified

Section: Introductionunclassified

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Evolved gas analysis of cassava (Manihot esculenta) industrial waste

et al. 2018

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Recent developments in Agave performance as a drought‐tolerant biofuel feedstock: agronomics, characterization, and biorefining

Perez-Pimienta

Lopez-Ortega

Sánchez

2017

Biofuels Bioprod Bioref

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In recent years, Agave has shown its potential as a bioenergy feedstock with a higher land productivity (up to 42 ton/ha year) than traditional feedstocks. Other features are its adaptation mechanism to high temperatures and its resistance to drought. The agronomics of Agave in Mexico are discussed, including total land planted, inputs required, and the harvesting and transport costs. Heating values, mineral concentration, and carbohydrate and lignin content show the potential of the Agave species to compete with current bioenergy crops. Currently, the pre-treatment of Agave is the most widely studied stage in biofuels and value-added products, which include technologies capable of reducing its recalcitrance while removing xylan and/or lignin and reducing cellulose crystallinity, among other effects, to increase the overall yield in saccharifi cation and fermentation, which will be discussed as well. In addition to spirits and fi bers from industrial interests, different liquid (ethanol and n-butanol) and gaseous (methane and hydrogen) biofuels, including certain value-added products (enzymes, lactic acid, and succinic acid), can be obtained from Agave in high yields. The main objective of this review is to address the recent advances in the utilization of Agave as a bioenergy feedstock for biofuels and value-added products within a sustainable biorefi nery scheme.

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Rice straw as a feedstock for biofuels: Availability, recalcitrance, and chemical properties

Satlewal

Agrawal

Bhagia

et al. 2017

Biofuels Bioprod Bioref

154

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The surplus availability of rice straw, its limited usage, and environmental pollution caused by its ineffi cient burning has fostered research for its valorization to biofuels. This review elucidates the current status of rice straw potential around the globe along with recent advances in revealing the critical factors responsible for its recalcitrance and chemical properties. The role and accumulation of high silica content in rice straw has been elucidated with its impact on enzymatic hydrolysis in a biorefi nery environment. The correlation of different pre-treatment approaches in modifying the physiochemical properties of rice straw and improving the enzymatic accessibility has also been discussed. This study highlights new challenges, resolutions, and opportunities for rice straw based biorefi neries.

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Kinetic studies of thermal decomposition of sugarcane bagasse and cassava bagasse

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Evolved gas analysis of cassava (Manihot esculenta) industrial waste

Evolved gas analysis of cassava (Manihot esculenta) industrial waste

Recent developments in Agave performance as a drought‐tolerant biofuel feedstock: agronomics, characterization, and biorefining

Rice straw as a feedstock for biofuels: Availability, recalcitrance, and chemical properties

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