Estudo e simulação do processo de gaseificação

Souza, Renata Nohra Chaar de

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/21531

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Estudo e simulação do processo de gaseificação
Author(s)/Inventor(s):	Souza, Renata Nohra Chaar de
Advisor:	Perlingeiro, Carlos Augusto Guimarães
Co-advisor:	Guimarães, Maria José de Oliveira Cavalcanti
Abstract:	A gaseificação é uma alternativa para a geração de energia com baixa emissão de poluentes que oferece flexibilidade, eficiência e aceitabilidade ambiental. Consiste na oxidação térmica parcial a alta temperatura, na presença de um agente de gaseificação (vapor, ar ou oxigênio), de um material rico em carbono resultando em alta proporção de produtos gasosos (CO2, H2O, CO, H2 e hidrocarbonetos gasosos), entre outros subprodutos. Este gás produzido pode ser usado na produção de vapor e eletricidade, na alimentação de células a combustível, na produção de combustíveis e produtos químicos. A composição do gás produzido e seu poder calorífico dependem do tipo de reator de gaseificação, forma de fornecimento de energia ao processo, introdução ou não de vapor de água junto com o comburente, tempo de residência da carga, sistema de retirada de gases e outros subprodutos, e da matéria orgânica utilizada. Neste trabalho, o processo da gaseificação de biomassa é estudado. Para a escolha da matéria prima, foram avaliadas as fontes energéticas disponíveis e optando-se por aquela considerada renovável e disponível no Brasil: a madeira de seringueira. Em seguida, analisou-se a termodinâmica e a cinética das reações de gaseificação. Foram pesquisados os tipos de gaseificadores disponíveis no mercado e os catalisadores para pós tratamento. Os sistemas de estocagem, preparo para reação, purificação depois da gaseificação e utilização do gás produzido também foram comentados. As simulações do processo em equilíbrio termodinâmico e cinético foram realizadas usando a madeira de seringueira como biomassa (umidade: 18,5%) no software EMSO. Optou-se por trabalhar com gaseificador de leito fixo co-corrente em escala piloto (altura de 0,5m e diâmetro de 0,45m). Ao variar a temperatura num intervalo de 800 - 1200 K na situação idealizada, a maior concentração de gás de síntese foi obtida a 940 K com produção de 18,5% CO e 22% H2. Para uma maior produção de gás de síntese a partir desta biomassa, seria recomendado trabalhar em uma faixa de temperatura entre 890 - 1020 K. A simulação baseada na cinética das reações no gaseificador apresentou baixa produção de H2 e CO e não permitiu a comparação com o modelo anterior. Isto indica que estudos mais aprofundados sobre as constantes, os fatores empíricos e as condições a serem utilizadas são necessários, já que as adotadas não refletem o que ocorre na prática. As análises atuais permitem evidenciar as vantagens para o meio ambiente da biomassa, porém enfatizam a atual falta de maturidade tecnológica para a utilização da mesma.
Keywords:	Gaseificação Biomassa Seringueira Termodinâmica Cinética Catalisador Refino de petróleo
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::TERMODINAMICA CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::DINAMICA DOS GASES
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Jun-2013
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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