Produção de Energia Elétrica a partir da Gaseificação de Resíduos de Couro
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.22/19764 |
Resumo: | O presente projeto, em alternativa à deposição em aterro dos resíduos de couro provenientes da indústria do calçado, apresenta uma solução que consiste no seu tratamento térmico, através da gaseificação, e consequente produção de energia elétrica resultante do aproveitamento do gás de síntese produzido. Após informação fornecida pelo CIETI acerca da constituição da biomassa, couro, estabeleceu-se um caudal de resíduos a tratar de 3 ton/h isento de humidade para comtemplar a alimentação ao sistema. Face a uma primeira análise, optou-se por canalizar o estudo para o dimensionamento de um reator para gaseificação e de uma turbina a gás para produção de energia elétrica. Em concordância com os cálculos efetuados relativamente aos dimensionamentos, balanços de massa e balanços de energia, conclui-se a necessidade de um reator com volume de 33,6 m3 , uma área de escoamento de 6,1 m2 e 5,8 m de altura. Contudo, e apesar da gaseificação ser essencialmente um processo endotérmico, obteve-se uma potência libertada de 3194 kW. Sendo o rendimento de conversão de carbono imposto como 100%, obteve-se para o rendimento de gás frio e gás seco os valores de 65% e 3,2 m3 /kg respetivamente. Em relação à turbina a gás, considerando-se 30% de ar em excesso e admitindo-se 15% de perdas de calor na camara de combustão, os valores do rendimento isentrópico da turbina e da máquina térmica foram de 88% e 83% respetivamente. A potência útil obtida para produção de energia elétrica foi de 2163 kW. Considerando a tecnologia atual e o potencial energético envolvido, a gaseificação é vista como uma opção interessante aliada ao facto de reduzir o impacto ambiental. |
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Produção de Energia Elétrica a partir da Gaseificação de Resíduos de CouroBiomassaResíduos de couroGaseificaçãoGás de sínteseTurbina a gásBiomassLeather wasteGasificationSyn gasGas turbineO presente projeto, em alternativa à deposição em aterro dos resíduos de couro provenientes da indústria do calçado, apresenta uma solução que consiste no seu tratamento térmico, através da gaseificação, e consequente produção de energia elétrica resultante do aproveitamento do gás de síntese produzido. Após informação fornecida pelo CIETI acerca da constituição da biomassa, couro, estabeleceu-se um caudal de resíduos a tratar de 3 ton/h isento de humidade para comtemplar a alimentação ao sistema. Face a uma primeira análise, optou-se por canalizar o estudo para o dimensionamento de um reator para gaseificação e de uma turbina a gás para produção de energia elétrica. Em concordância com os cálculos efetuados relativamente aos dimensionamentos, balanços de massa e balanços de energia, conclui-se a necessidade de um reator com volume de 33,6 m3 , uma área de escoamento de 6,1 m2 e 5,8 m de altura. Contudo, e apesar da gaseificação ser essencialmente um processo endotérmico, obteve-se uma potência libertada de 3194 kW. Sendo o rendimento de conversão de carbono imposto como 100%, obteve-se para o rendimento de gás frio e gás seco os valores de 65% e 3,2 m3 /kg respetivamente. Em relação à turbina a gás, considerando-se 30% de ar em excesso e admitindo-se 15% de perdas de calor na camara de combustão, os valores do rendimento isentrópico da turbina e da máquina térmica foram de 88% e 83% respetivamente. A potência útil obtida para produção de energia elétrica foi de 2163 kW. Considerando a tecnologia atual e o potencial energético envolvido, a gaseificação é vista como uma opção interessante aliada ao facto de reduzir o impacto ambiental.The present project, as an alternative to the deposition of leather waste from the footwear industry, prsentes a solution that consists of thermal treatment, through gasification, and the consequent production of electrical energy resulting from the use of the syn gas produced. After the information provided by CIETI about the constitution of biomass, leather, a flow of waste to be treated of 3 ton/h free of moisture was established to feed the system. Given a first analysis, it was decided to chanel the study towards the design of a reactor for gasification and a gas turbine for the production of electrical energy. In accordance with the calculations made regarding the sizing, mass balances and energy balances, the need of a reactor with a volume of 33,6 m3 was concluded, with a flow area of 6,1 m2 and 5,8 m in height. However, and although gasification be essentially an endothermic process, a released power of 3194 kW was obteined. Being the carbon conversion yield imposed as 100%, the values of 65% and 3,2 m3 /kg were obtained for the yield of cold gas and drygas, respectively. Regarding the gas turbine, considering 30% excess air and assuming 15% heat losses in the combustion chamber, the isentropic efficiency values of the turbine and the thermal machine were 88% and 83% respectively. The useful power obtained for the production of electrical eergy was 2136 kW. Considering current technology and the energy potencial involved, gasification is seen as na interesting option allied to the fact that it reduces the environmental impact.Pimenta, Maria Paula Moreira de Carvalho Amorim NetoRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoSilva, Juliana Pereira da2022-02-03T10:32:39Z20212021-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdftext/plain; charset=utf-8http://hdl.handle.net/10400.22/19764TID:202796728porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T13:14:39Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/19764Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:39:50.305061Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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O presente projeto, em alternativa à deposição em aterro dos resíduos de couro provenientes da indústria do calçado, apresenta uma solução que consiste no seu tratamento térmico, através da gaseificação, e consequente produção de energia elétrica resultante do aproveitamento do gás de síntese produzido. Após informação fornecida pelo CIETI acerca da constituição da biomassa, couro, estabeleceu-se um caudal de resíduos a tratar de 3 ton/h isento de humidade para comtemplar a alimentação ao sistema. Face a uma primeira análise, optou-se por canalizar o estudo para o dimensionamento de um reator para gaseificação e de uma turbina a gás para produção de energia elétrica. Em concordância com os cálculos efetuados relativamente aos dimensionamentos, balanços de massa e balanços de energia, conclui-se a necessidade de um reator com volume de 33,6 m3 , uma área de escoamento de 6,1 m2 e 5,8 m de altura. Contudo, e apesar da gaseificação ser essencialmente um processo endotérmico, obteve-se uma potência libertada de 3194 kW. Sendo o rendimento de conversão de carbono imposto como 100%, obteve-se para o rendimento de gás frio e gás seco os valores de 65% e 3,2 m3 /kg respetivamente. Em relação à turbina a gás, considerando-se 30% de ar em excesso e admitindo-se 15% de perdas de calor na camara de combustão, os valores do rendimento isentrópico da turbina e da máquina térmica foram de 88% e 83% respetivamente. A potência útil obtida para produção de energia elétrica foi de 2163 kW. Considerando a tecnologia atual e o potencial energético envolvido, a gaseificação é vista como uma opção interessante aliada ao facto de reduzir o impacto ambiental. |
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