Cinética de combustión de combustibles densificados de residuos del procesamiento de la uva isabella (Vitis labrusca L.)

  • Andrés Felipe Rojas González Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales
  • Ángela Viviana Ruales-Salcedo Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales http://orcid.org/0000-0001-6471-166X
  • Francisco Javier Velasco Sarria Universidad del Valle
Palabras clave: Residuos de uva, cinética de combustión, métodos iso-conversionales

Resumen

Este artículo presenta los resultados de la cinética de combustión por termogravimetría de briquetas preparadas con residuos de sarmientos, hollejos, escobajos y semillas, obtenidos del cultivo y procesamiento de la uva isabella (Vitis labrusca L.). Las briquetas fueron preparadas por compresión y caracterizadas por análisis próximo, análisis elemental y análisis termogravimétrico (TGA). El TGA se llevó a cabo a tres velocidades de calentamiento y en atmósfera de aire. Con los resultados del TGA se determinó la energía de activación por los métodos isoconversiones de Starink y Friedman, y el orden de reacción por el método de Avrami. Se encontró que el método Starink tiene mayor precisión que el método Friedman para el cálculo de la energía de activación. Además, los valores de orden de reacción son muy similares en los residuos y mezclas analizadas.

Biografía del autor

Andrés Felipe Rojas González, Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales

Profesor Asociado - Dedicación Exclusiva

Departamento de Ingenieria Química

Director Grupo de Investigación en Aprovechamiento de Residuos

Coordinador Laboratorio de Aprovechamiento de Residuos

Ángela Viviana Ruales-Salcedo, Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales
Estudiante de Doctorado en Ingeniería_ Ingeniería Química
Francisco Javier Velasco Sarria, Universidad del Valle

Director Técnico, Laboratorio de Combustión Combustibles 

Citas

[1] M. E. Brown, Reaction kinetics from thermal analysis, en Introduction to Thermal Analysis Techniques and Applications, New York: Kluwer Academic Publishers, pp 181-214, 2004

[2] J. B. Dahiya, et al., “Kinetics of isothermal and non-isothermal degradation of cellulose: model-based and model-free methods,” Polymer International, vol. 57, pp. 722-729, 2008

[3] M. Valente, et al., “Investigation of grape marc combustion using thermogravimetric analysis. Kinetic modeling using an extended independent parallel reaction (EIPR),” Fuel Processing Technology, vol. 131, pp. 297-303, 2015.

[4] C. Gai, et al., “The kinetic analysis of the pyrolysis of agricultural residue under non-isothermal conditions,” Bioresource Technology, vol. 127, pp. 298-305, 2013.

[5] L. Fiori, et al., “Modeling of the devolatilization kinetics during pyrolysis of grape residues,” Bioresource Technology, vol. 103, pp. 389–397, 2012.

[6] A. Anca-Couce, et al., “How to determine consistent biomass pyrolysis kinetics in a parallel reaction scheme,” Fuel, vol. 123, pp. 230-240, 2014.

[7] J. E. White, et al., “Biomass pyrolysis kinetics: a comparative critical review with relevant agricultural residue case studies,” Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 91, no. 1, pp. 1-33, 2011.

[8] A. C. Deiana, et al., “Use of grape stalk, a waste of the viticulture industry, to obtain activated carbon,” Journal of Hazardous Materials, vol. 172, pp. 13-19, 2009.

[9] M. V. Kok and E. Özgür, “Thermal analysis and kinetics of biomass samples,” Fuel Processing Technology, vol. 106, pp. 739-743, 2013.

[10] Q. Xu, et al., “A kinetic study on the effects of alkaline earth and alkali metal compounds for catalytic pyrolysis of microalgae using thermogravimetry,“ Applied Thermal Engineering, vol. 73, pp. 355-359, 2014.

[11] X. Peng, et al., “Thermogravimetric analysis of co-combustion between microalgae and textile dyeing sludge,” Bioresource Technology, vol. 180, pp. 288-295, 2015.

[12] C. Gai, et al., “Combustion behavior and kinetics of low-lipid microalgae via thermogravimetric analysis,” Bioresource Technology, vol. 181, pp. 148-154, 2015.

[13] D. Jelic, et al., “A thermogravimetric study of reduction of silver oxide under non-isothermal conditions,” Contemporary Materials, vol. 2, pp. 144-150, 2010.

[14] D. López-González, et al., “Thermogravimetric-mass spectrometric analysis on combustion of lignocellulosic biomass,” Bioresource Technology, vol. 143, pp. 562–574, 2013.

[15] M. Jeguirim and G. Trouvé, “Pyrolysis characteristics and kinetics of Arundo donax using thermogravimetric analysis,” Bioresource Technology, vol. 100, pp. 4026-4031, 2009.
Publicado
2018-07-04
Sección
Artículos