Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/15466| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Simulação de processos aplicada na avaliação de alternativas para purificação do biogás proveniente da biodigestão anaeróbica da vinhaça |
| Autor(es)/Inventor(es): | Moreira, Larissa Cavalcante Borges, Pâmella Oliveira |
| Orientador: | Cavalcante, Raquel Massad |
| Coorientador: | Young, André Ferreira |
| Resumo: | O uso de bioenergia cresceu em ritmo acelerado nas últimas décadas em todo o mundo. Nessa direção, a produção e o uso de biogás têm aumentado significativamente. Nos países em desenvolvimento, o biogás é produzido principalmente em escala doméstica, ao contrário dos países desenvolvidos, onde a produção de biogás se concentra em plantas de maior escala. O Brasil segue a tendência mundial e nos últimos anos teve um crescimento significativo nas instalações de novas plantas devido a programas de incentivo como a Política Nacional de Resíduos Sólidos, que estabelece uma ordem de prioridade na gestão e gerenciamento desses resíduos. Deste modo, a vinhaça, que é o principal resíduo da produção de etanol - tendo nos dias atuais como principal destinação a fertirrigação no próprio solo canavial - se apresenta como alternativa promissora para geração de biogás. Para que seja possível o consumo ou revenda deste combustível dentro das especificações da ANP, é necessária uma série de etapas de purificação. O objetivo do presente trabalho é simular alternativas de processos para o tratamento de biogás proveniente da biodigestão anaeróbica da vinhaça e realizar estudos de análise econômica dos mesmos. No software Aspen Plus®, junto a informações disponíveis na literatura, foram projetados e simulados os equipamentos dos processos de biodigestão da vinhaça, tecnologias de remoção de água, remoção de H2S e remoção de CO2, já a NH3 foi considerada removida junto as etapas anteriores. Dentre estas alternativas processuais estão a condensação, separação por membranas, lavagem com água, PSA, adsorções com sílica gel, carvão ativado e óxidos metálicos, absorções com TEG, Fe-EDTA e DEA. Ficou evidenciado que o processo de produção do biometano utilizando o reator UASB com aetapa preliminar de remoção de água por condensação e as demais etapas não apresentou viabilidade econômica. Porém, com a troca do reator para uma lagoa anaeróbica, há uma melhora significatica em boa parte das rotas, e essa troca somada com a remoção da etapa preliminar de secagem foi possível obter viabilidade de 11 das 12 rotas estudadas. Identificou-se que também é possível reduzir o custo de um dos processos, absorção química com TEG, fazendo a troca do solvente utilizado por MEG, tornando, assim, todas as rotas viáveis. Após os estudos de caso, entendeu-se que o melhor cenário era constituído por lagoa anaeróbica para a biodigestão, absorção com sílica gel para o tratamento de remoção de água e absorção com Fe-EDTA para remoção de H2S e CO2. Essa rota possui um Payback no primeiro ano de operação, com Investimento de 3,6 milhões de dólares e Lucro Líquido Anual de 1,99 milhões de dólares. |
| Palavras-chave: | Biogás Tratamento Vinhança |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::ENGENHARIA ECONOMICA::AVALIACAO DE PROJETOS |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | 14-Out-2021 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Citação: | MOREIRA, Larissa Cavalcante; BORGES, Pâmella Oliveira. Simulação de processos aplicada na avaliação de alternativas para purificação do biogás proveniente da biodigestão anaeróbica da vinhaça. 2021. 99 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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| LCMoreira.pdf | 1.37 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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