Etude d'un procédé de gazéification de biomasse en ambiance ...

ANNEXES
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Figure XIII-6 : Modèle de pyrolyse de la cellulose (Broust, 2003).
Les étapes 1, 2, 3 et 5 sont intra-particulaires et l’étape 4 se déroule en phase
homogène gazeuse une fois que les produits ont diffusé à travers les pores du charbon, ou
pendant le transport au contact du charbon chaud (Boroson et Howard, 1989). La réaction 5
reste une hypothèse de travail proposée par (Diebold, 1994) mais elle a été de nombreuses
fois utilisée (Hopkins et Antal, 1984 ; Lédé et Blanchard, 2002b et Baumlin, 2006).
Les cinétiques des étapes 1 à 3 ont été déterminées pour la cellulose et suivent le plus
souvent une loi du premier ordre de type Arrhénius.
K1 = Ko,i exp (- Eai/RT)
Les constantes de ces réactions sont publiées par Bradbury et Shafizadeh (Bradbury et
Sakai, 1979 et Shafizadeh et Maschio, 1980) et analysées par (Lédé et Diebold, 2002).
Réaction Ko,i Eai (kJ.mol -1 ) Sources
1
2
3
2,8.10 19 s -1
2,2.10 14 g.s -1
1,4.10 10 s -1
3,1.10 13 g -0,5 .s -1
3,2.10 14 s -1
10 17 s -1
9,4.10 15 g -0,5 .s -1
242
167
151
196
198
238
217
(Bradbury et Sakai, 1979)
(Koufopanos et Maschio, 1989) *
(Bradbury et Sakai, 1979)
(Koufopanos et Maschio, 1989) *
(Bradbury et Sakai, 1979)
(Antal et Varhegyi, 1995)
(Koufopanos et Maschio, 1989) *
Tableau XIII-1 : constantes cinétiques de la décomposition de la cellulose.
* Koufopanos et al. supposent un ordre 0 pour la réaction 1 et un ordre 1,5 pour les
réactions 2 et 3.
Les enthalpies de réactions sont difficiles à déterminer expérimentalement et
dépendent des conditions expérimentales. Elles peuvent être endothermiques ou
exothermiques (cf. Tableau XIII-2).
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