Modelagem e dinâmica de uma coluna de absorção de CO2 para purificação de biogás

Mesquita, Iago Santos

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/12684

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Modelagem e dinâmica de uma coluna de absorção de CO2 para purificação de biogás
Author(s)/Inventor(s):	Mesquita, Iago Santos
Advisor:	Cavalcante, Raquel Massad
Co-advisor:	Moraes, Marcellus Guedes Fernandes de
Abstract:	Sob a perspectiva da busca por fontes energéticas sustentáveis, as tecnologias de purificação de biogás tem se destacado, uma vez que permitem a produção de uma corrente gasosa com teor de metano maior que 95%.O processo water scrubbing, é a tecnologia mais largamente empregada, no qual o CO2 presente no biogás é absorvido em uma coluna pressurizada por uma corrente de água sob alta vazão. Este trabalho consiste no estudo da modelagem e dinâmica destas colunas, que é fundamental para o aprimoramento das estratégias de controle destes sistemas. Este estudo foi precedido por uma revisão bibliográfica do processo e pela proposta de uma superestrutura deste. O modelo é baseado em uma abordagem de estados de equilíbrio, considerando as condições operacionais típicas e as premissas aplicáveis. Por meio dele, foi possível realizar um estudo do estado estacionário destas colunas, comparar com plantas já existentes, além de investigar possíveis relações entre suas variáveis de projeto. A dinâmica destas colunas foi estudada por um modelo linearizado de espaços de estado, considerando perturbações na composição de biogás, nas vazões de água e de gás, na temperatura e na pressão de operação. Os resultados obtidos por este modelo foram comparados com um modelo não-linearizado, baseado em uma integração pelo método de Runge-Kutta com passo variável. Os desvios entre o modelo linearizado e não linearizado foram menores que 2% para o estágio de saída de biometano, o que valida as funções de transferências obtidas no modelo de espaços de estado. O modelo dinâmico, portanto, permitiu a análise do perfil da coluna, das funções de transferências e os impactos de diferentes distúrbios sobre a composição do biometano.
Keywords:	Biogás Sustentabilidade
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Dec-2019
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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