Modelagem e simulação de um gaseificador de biomassa

Silveira, Rafael Rodrigues

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/19620

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Modelagem e simulação de um gaseificador de biomassa
Author(s)/Inventor(s):	Silveira, Rafael Rodrigues
Advisor:	Secchi, Argimiro Resende
Abstract:	Existe uma necessidade crescente e atual em buscar por formas mais limpas e sustentáveis tanto na geração de energia quanto na produção de químicos. A gaseificação de biomassa é uma ótima alternativa para essa finalidade, pois além de possibilitar um uso de matérias-primas diversas, incluindo resíduos de algumas indústrias, possui a versatilidade na utilização final, como produção de energia elétrica, calor, combustíveis e produtos químicos variados. A gaseificação é um processo de conversão térmica onde ocorre uma oxidação parcial dos compostos, gerando o que se chama gás de síntese, constituído principalmente de CH4,CO,CO2 e H2. A composição desse gás de síntese influencia na eficiência da aplicação final; a tecnologia e parâmetros de operação do gaseificador, por sua vez, influenciam na composição desse gás produzido. Existem diversas tecnologias de gaseificadores, cada qual com suas vantagens e desvantagens. A simulação de processos de gaseificação é uma ferramenta valiosa, que permite conhecer mais sobre a dinâmica do sistema e adequar os parâmetros de operação para otimizar o resultado final desejado. Existem 4 tipos principais de modelos de gaseificação: de equilíbrio, cinético, CFD e ANNs. Neste trabalho foram realizadas simulações computacionais utilizando um modelo cinético e um gaseificador de leito fixo concorrente, que é indicado para aplicações de pequenas escalas. As biomassas utilizadas foram madeira de seringueira e madeira de eucalipto. Os resultados do perfil de temperatura foram condizentes com os resultados apresentados na literatura, porém com diferenças na composição do gás produzido. A fração molar de CO obtida foi abaixo de 5% e de H2 abaixo de 0.1%, enquanto que na literatura encontramos resultados reportados de fração molar de CO acima de 20% e de H2 acima de 10%, dependendo da tecnologia do gaseificador e dos parâmetros do processo. Foram feitas diversas mudanças nos parâmetros do reator para avaliar qual seria a fonte dessa discrepância e os efeitos causados por essas mudanças, chegando à conclusão que muito provavelmente os parâmetros cinéticos das reações heterogêneas estão subestimados.
Keywords:	Geração de energia Biomassa Gaseificação
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	12-Dec-2022
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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