Décomposition de CaCO3 pour des applications de bouclage de calcium: Modélisation cinétique dans un réacteur à lit fixe

Le bouclage de calcium peut être utilisé dans diverses applications environnementales telles que la capture de CO2 post-combustion, le reformage amélioré par sorption et le stockage d’énergie thermochimique. Le mécanisme de la réaction de calcination et l’effet de la pression partielle de CO2 n’ont pas encore été complètement clarifiés justifiant de nouveaux efforts; ce travail se concentre sur la modélisation cinétique de la réaction. Ici, la cinétique de calcination du calcaire a été étudiée expérimentalement dans un réacteur à lit fixe, et théoriquement en utilisant différents modèles précédemment rapportés dans la littérature. Le Modèle de Conversion Uniforme (UCM) et le Modèle de Grain Changeant (CGM) décrivent mieux les données de temps de conversion que le Modèle de pores aléatoires (RPM). Un modèle mécaniste de Langmuir-Hinshelwood, qui comprenait la décomposition du CaCO3, la désorption du CO2 et la relaxation CaO*, ajustait bien les valeurs de vitesse de réaction conduisant à une énergie d’activation de 210 kJ/mol et le facteur pré-exponentiel égal à 18 860 kmol/ (m2 s). Le modèle a été validé en prédisant adéquatement les taux de décomposition mesurés par d’autres auteurs dans différentes conditions.

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