International Symposium Industry

Thermogravimetric decomposition of grapefruit solid wastes: conversion and activation energy

Abstract

• Problematic: The grapefruit processing industry generates high volumes of residues, mainly destined for animal feed, without considering the energy contribution they can have.

• Objective: The objective of this work is to determine the conversion and kinetic parameters of the thermogravimetric decomposition process of solid grapefruit residues from the process of obtaining juice concentrates.

• Methodology: Empirical methods such as experimentation were used, varying heating rate (5, 10 and 15 ºC/min), particle size (50, 78 and 106 µm) and sample mass (5, 10 and 15 mg).

• Results and discussion: Among the main results, a final conversion of grapefruit solid residues between 72 % and 94 %; an average activation energy of 40,78 kJ/mol and a frequency factor between 184-552 s-1 were obtained. In the dynamic experiments, it was obtained that 80 % of the thermal decomposition occurs mainly between 250 ºC and 450 ºC and the maximum rate of weight loss in pyrolysis occurs between 310 ºC and 350 ºC.

• Conclusions: The results obtained coincide with those obtained by other authors for other biomasses, so we can conclude that it is possible to use grapefruit solid waste as energy through thermochemical processes.

Resumen

• Problemática: La industria procesadora de toronjas genera elevados volúmenes de residuos, destinados fundamentalmente a la alimentación animal, sin considerar el aporte energético que pueden tener.

• Objetivo: El objetivo de este trabajo es determinar la conversión y los parámetros cinéticos del proceso de descomposición termogravimétrica de los residuos sólidos de toronja, procedentes del proceso de obtención de jugos concentrados.

• Metodología: Se emplearon métodos empíricos como la experimentación, variando velocidad de calentamiento (5, 10 y 15 ºC/min), tamaño de partícula (50, 78 y 106 µm) y masa de la muestra (5, 10 y 15 mg).

• Resultados y discusión: Entre los principales resultados se obtiene una conversión final de los residuos sólidos de toronja entre 72 % y 94 %; una energía de activación media de 40,78 kJ/mol y un factor de frecuencia entre 184-552 s-1. En los experimentos dinámicos, se obtuvo que el 80 % de la descomposición térmica se produce fundamentalmente entre los 250 ºC y 450 ºC y la tasa máxima de pérdida de peso en la pirólisis ocurre entre 310 ºC y 350 ºC.

• Conclusiones: Los resultados obtenidos coinciden con los obtenidos por otros autores, para otras biomasas, por lo que podemos concluir que es posible el aprovechamiento energético de los residuos sólidos de toronja, a través de los procesos termoquímicos.