Modeling of biomass devolatilization in a fluidized bed reactor

A simple model that simulates a single biomass particle devolatilization is described. The model takes into account the main physical and chemical factors influencing the phenomenon at high temperatures (>700 K), where the production of gaseous components far outweighs that of liquids. The predictions of the model are shown to be in good agreement with published data. The model is then applied to the devolatilization of biomass in a fluidized bed, in which attention is focused on heat transfer, particle mixing and elutriation, and gas production. Predictions on the overall devolatilization time for a biomass particle are compared with experimental results obtained in a fluidized bed reactor in which the process was monitored by continuous measurement of the bed pressure. Good correspondence of predicted with calculated values was obtained, supporting the validity of the many approximations made in the derivation of the governing relationships for the pyrolysis process. On decrit un modele simple simulant une devolatilisation de particules de biomasse. Le modele prend en consideration les principaux facteurs physiques et chimiques qui influencent le phenomene a des temperatures elevees (> 700 K), alors que la production de composantes gazeuses surpasse de loin celle des liquides. On montre que les predictions du modele montre un bon accord avec des donnees publiees. Le modele est ensuite applique a la devolatilisation de biomasse dans un lit fiuidise, ou l'accent est mis sur le transfert de chaleur, le melange et la decantation des particules et la production de gaz. Des predictions du temps global de devolatilisation pour une particule de biomasse sont comparees a des resultats experimentaux obtenus dans un reacteur a lit fiuidise dans lequel le procede a ete surveille par des mesures continues de la pression du lit. On a trouve un bon accord entre les valeurs predites et les valeurs calculees, ce qui corrobore la validite des nombreuses approximations realisees dans l'estimation des relations gouvernantes le procede de pyrolyse.