3.3.3. Rendement en carbone fixe
C'est le rapport de la masse charbon résiduel après
évacuation des matières volatiles durant l'étape de 10 min
à 900 C sur la masse de charbon obtenue à 900°C.
Où Yc,FC et A représentent respectivement
le rendement en charbon, le taux de carbone fixe et le taux de cendres. Et
Yc et FC sont donnés par les relations :
, ~
Ici Mc, Mw et Mr représentent
la masse de charbon obtenue à 900°C, la masse de bois anhydre et la
masse de charbon résiduel après évacuation des
matières volatiles respectivement.
Le taux de carbone fixe exprime la quantité réelle
de carbone pure restant après décomposition complète de la
biomasse.
La qualité du charbon de bois sera fonction du taux de
carbone fixe qu'il contient, plus ce taux est important plus ce charbon est de
bonne qualité.
Nous avons également réalisé les
mêmes essais sur les composants de la biomasse à savoir la
cellulose, l'hémicellulose (xylan) et la lignine. Les résultats
sont présentés dans les tableaux suivants :
Tableau 5: Résultats des hémicelluloses
(xylan)
Régime de chauffe Rendement en charbon à Taux
Carbone fixe Rendement en CF
900°C (%) (%) (%)
2°C/min 27.73 100 27.90
Changement à 230°C 26.81 92.68
24.99
Changement à 300°C 27.74 93.54
26.10
Tableau 6: Résultats de la cellulose
Régime de chauffe Rendement en charbon à Taux
Carbone fixe Rendement en CF
900°C (%) (%) (%)
2°C/min 18.50 99.00
18.42
Changement à 300°C 16.12 97.50
15.81
Changement à 330°C 19.67 97.26
19.24
Changement à 360°C 19.55 98.01
19.27
Tableau 7: Résultats de la lignine
|
Régime de chauffe
|
Rendement en charbon à 900°C (%)
|
Taux Carbone fixe (%)
|
Rendement en CF (%)
|
|
2°C/min
|
47.27
|
99.42
|
47.27
|
|
Changement 300°C
|
46.14
|
95.04
|
44.11
|
|
Changement 330°C
|
46.39
|
97.87
|
45.66
|
|
Changement 500°C
|
47.43
|
96.60
|
46.08
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évolution des grandeurs en fonction du mode
de
chauffe (pyrolyse eucalyptus)
rendement en charbon taux de carbone fixe rendement en CF
100
90
80
70
%
60
50
40
30
20
10
0
110
mode de chauffe
Figure 19: évolution des grandeurs en fonction
du mode de chauffe
L'analyse des histogrammes de la figure 19 nous montre que le
rendement en carbone fixe est fonction du rendement en charbon, plus le
rendement en charbon à 900°C d'un régime de chauffe est
grand plus le rendement en carbone fixe est élevé, par contre la
teneur en carbone fixe ne varie pas dans le même sens pour ce qui est de
l'eucalyptus. Pour l'eucalyptus nous avons le meilleur taux de carbone fixe
à 2°C/min il est de 98.98%, pour le xylan à 2°C/min
également 100%, la cellulose comme l'eucalyptus et le xylan a son
meilleur taux de carbone fixe à 2°C/min il est de
99.00% et la lignine toujours au même régime de
chauffe à un taux de carbone fixe de 99.42%. La comparaison des taux en
carbone fixe des tableaux 4 à 7 montre que les faibles vitesses de
chauffe favorisent la production du carbone fixe ce qui est en accord avec la
littérature [16]. Pour l'eucalyptus à 360°C comme
température de changement de vitesse de chauffe nous avons une teneur en
carbone fixe de 97,01% la seconde après celle de 2°C/min.
.
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