Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Paulo Renato dos
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510
Resumo: Orientador: Jose Vicente Hallak d'Angelo
id UNICAMP-30_b7936996d417e912ecea95a2d6b40412
oai_identifier_str oai::408135
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negroTermodynamic analysis of a cogeneration system with blak liquor gasificationLicor negroGaseificaçãoEnergia elétrica e calor - CogeraçãoTermodinâmicaIndustria de celuloseBlack liquorGasificationCogenerationExergyThermodynamic analysisOrientador: Jose Vicente Hallak d'AngeloDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: O setor de papel e celulose gera a maior parte da energia consumida em seus processos pela queima de dois combustíveis: biomassa e licor negro, sendo este último o mais utilizado entre eles. O setor vem ao longo dos anos utilizando sistemas de cogeração, que geram energia elétrica para o processo a partir da queima desses combustíveis. Nos últimos anos o setor vem tendo um aumento crescente em sua produção e com isso vem sendo gerada uma grande quantidade de licor negro, formando gargalos na unidade de recuperação (evaporação e caldeira de recuperação). Problemas como corrosão, incrustação e perigo de explosões na planta vêm se tornando realidade nesses anos. Outro fator é o tempo de vida útil das caldeiras de recuperação que vem se esgotando em várias indústrias brasileiras. Diante desse contexto, sobre crescente consumo de energia elétrica, aumento de produção de papel e celulose e maior quantidade de resíduos gerados, a gaseificação de licor negro se torna uma proposta interessante como processo alternativo. Foi analisado um sistema de cogeração de energia a partir da gaseificação do licor negro, como forma de avaliar a viabilidade técnica de se utilizar esse processo em substituição ao processo tradicional utilizado para geração de vapor de processo e energia elétrica. Para isso foi realizada uma simulação do sistema de cogeração em um simulador comercial (HYSYS© 2.2 daHyprotech), avaliando a influência da composição dos gases obtidos no gaseificador sobre as perdas exergéticas no sistema de cogeração. São apresentados os modelos para o sistema de gaseificação através de balanços de massa, energia e exergia, verificando e quantificando as irreversibilidades do ciclo. Os resultados obtidos demonstraram que a composição dos gases gerados no gaseificador tem grande influência sobre o processo, principalmente com relação à presença de água, hidrogênio e monóxido de carbono. Isso pôde ser verificado pelas perdas exergéticas analisadas, sendo o combustor o detentor das maiores perdas do processo. A gaseificação de licor negro é uma tecnologia ainda incipiente e relativamente nova e sua plena utilização nos processos industriais ainda requer estudos mais detalhados. Porém ela vem se tornando cada vez mais atraente e estudos no sentido de avaliar melhor sua viabilidade pode ser importante para que, num futuro próximo, essa tecnologia seja definitivamente implementadaAbstract: The pulp and paper industries generate most part of energy for self consumption burning two different fuels: biomass and black liquor, which is more used than the first one. This industrial sector has been used cogeneration systems, to produce electric energy from the combustion of these fuels. In the last years an increase in the production of the industries has caused an increase in the amount of black liquor available for burning, generating a bottlenecking effect in the recovery unit (evaporators and recovery boiler). Operational problems due to corrosion, fouling and explosions risks have aroused because of this great production of black liquor. Another important factor parallel to this is the lifetime of recovery boilers which is near to its end in many brazilian pulp and paper industries. In this scenario of increasing in electric energy consumption and pulp and paper production, generating more industrial residues, the black liquor gasification process has become an interesting alternative to use the excess of black liquor produced in the industries to produce more energy or as a substitute for the traditional recovery boilers. In this work an energy cogeneration system from gasification of black liquor was studied in order to evaluate the technical viability of using this process to replace the traditional one used to produce process vapor and electric energy. To do this a simulation of the cogeneration system was performed in a commercial simulator (HYSYS© 2.2 from Hyprotech), analyzing the influence of the composition of the gas stream from the gasificator over the exergetic losses in the cogeneration system. Mass, energy and exergy balances are presented for the system studied, verifying the irreversibilities of the cycle. The results obtained have shown that the composition of the gases produced in the gasificator has a great influence over the exergy balance of the process, mainly related with the presence of water, hydrogen and carbon monoxide. This was verified buy an exergetic analysis, that has shown that the greatest losses occur in the combustion chamber of the gases. Black liquor gasification process is an incipient and relatively new technology and its full usage in industrial scale still requires more detailed researches. Despite of this, it is becoming more and more attractive and any study that contributes to evaluate its viability may be important to help in the consolidation of this technologyMestradoSistemas de Processos Químicos e InformáticaMestre em Engenharia Química[s.n.]Dangelo, José Vicente Hallak, 1967-Tôrres, Ricardo BelchiorLisbôa, Antônio Carlos LuzUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Paulo Renato dos20072007-03-23T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf113 p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510SANTOS, Paulo Renato dos. Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro. 2007. 113 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/408135porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T04:57:55Zoai::408135Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T04:57:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
Termodynamic analysis of a cogeneration system with blak liquor gasification
title Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
spellingShingle Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
Santos, Paulo Renato dos
Licor negro
Gaseificação
Energia elétrica e calor - Cogeração
Termodinâmica
Industria de celulose
Black liquor
Gasification
Cogeneration
Exergy
Thermodynamic analysis
title_short Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
title_full Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
title_fullStr Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
title_full_unstemmed Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
title_sort Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro
author Santos, Paulo Renato dos
author_facet Santos, Paulo Renato dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Dangelo, José Vicente Hallak, 1967-
Tôrres, Ricardo Belchior
Lisbôa, Antônio Carlos Luz
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Paulo Renato dos
dc.subject.por.fl_str_mv Licor negro
Gaseificação
Energia elétrica e calor - Cogeração
Termodinâmica
Industria de celulose
Black liquor
Gasification
Cogeneration
Exergy
Thermodynamic analysis
topic Licor negro
Gaseificação
Energia elétrica e calor - Cogeração
Termodinâmica
Industria de celulose
Black liquor
Gasification
Cogeneration
Exergy
Thermodynamic analysis
description Orientador: Jose Vicente Hallak d'Angelo
publishDate 2007
dc.date.none.fl_str_mv 2007
2007-03-23T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510
SANTOS, Paulo Renato dos. Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro. 2007. 113 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510. Acesso em: 15 mai. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
SANTOS, Paulo Renato dos. Analise termodinamica de um sistema de cogeração com gaseificação de licor negro. 2007. 113 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510. Acesso em: 15 mai. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605510
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/408135
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
113 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1799138430110662656

Registros relacionados