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Pyrolysis Polybutadiene Model Including Self-Heating and Self-Cooling Effects: Kinetic Study via Particle Swarm Optimization

Authors :
Mohand Tazerout
Mohamed El Amine Kadi
Khaled Loubar
Mourad Balistrou
Naim Akkouche
Université M'Hamed Bougara Boumerdes (UMBB)
Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE)
IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA)
Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire)
Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN)
Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon)
Université de Nantes (UN)
Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE)
Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Source :
Waste and Biomass Valorization, Waste and Biomass Valorization, Springer, 2018, ⟨10.1007/s12649-018-0538-9⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
Springer Science and Business Media LLC, 2018.

Abstract

Thermogravimetric analyses of polybutadiene rubber was carried out under heating rates ranging up to 50 K min−1. A kinetic model, consisting of two parallel reactions is used. The kinetic parameters are estimated using particle swarm optimization method. Independently to the heating rates, the kinetic parameters are respectively 1.24 and 1.18 for reaction orders, 7.15 × 1012 and 8.61 × 1015 s−1 for pre-exponential factors and 182 and 249 kJ mol−1 for activation energies. The dependency of the thermal behaviour to the heating rates is caused by the self-heating and self-cooling effects. Increasing heating rate from 1 to 50 K min−1 causes the increase of the first individual weight fraction, which degrades exothermically, from 8 to 43 wt% at the expense of the second, which degrades endothermically. The generated self-heating raises the sample temperature up to 25 °C above that of the oven.

Details

ISSN :
1877265X and 18772641
Volume :
11
Database :
OpenAIRE
Journal :
Waste and Biomass Valorization
Accession number :
edsair.doi.dedup.....601e2348905140f6743e6e40a4bf0d92
Full Text :
https://doi.org/10.1007/s12649-018-0538-9