Dimensionamento de um reator para carbonização hidrotérmica de biomassa

• Autor(a) principal: Carvalho, Filipe André da Silva
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/14001
• topic: Carbonização hidrotérmica; Reactor; Biomassa; Carbonizado; Hydrothermal carbonization; Biomass; Hydrochar; Energia e Biorrefinaria

Este trabalho tem como objetivo o dimensionamento de um reator à escala piloto, para carbonização hidrotérmica de bagaço de uva, bem como o dimensionamento de equipamentos adjacentes. A reacção em estudo é caracterizada pela temperatura de 220 °C e 1h de tempo de reação, estando a rampa de aquecimento, desde a temperatura ambiente até à temperatura de reação, fixada em 5 °C/min. Com recurso a um reator fechado de 34 L, e a partir de 10 kg de bagaço de uva com 65% de humidade é possível produzir 2,4 kg de carbonizado seco, 0,9 kg de bio-óleo e 0,2 kg de dióxido de carbono, resultando num rendimento em carbonizado de 69%. Dos equipamentos adjacentes ao reator constam um triturador, decantador e secador. O triturador é utilizado para reduzir o tamanho de partícula do bagaço de uva de 20 mm para 8 mm, e é do tipo Hammer mill com potência de 1,1 kW. Após a reação, no decantador ocorre a separação da fase líquida rica em bio-óleo, e fase sólida rica em carbonizado. O decantador tem a capacidade de 70 L. O secador dimensionado tem como objectivo reduzir a humidade do carbonizado, proveniente do decantador, de 65% para 8%. Para a operação de secagem, recorre-se a 2,1 m3 /min de ar previamente aquecido a 77 °C com 10% de humidade relativa, que sai do secador a 50 °C com 90% de humidade relativa. A carbonização hidrotérmica é um processo termoquímico de tratamento de biomassa, com vista à produção de carbonizado. O carbonizado pode ser, posteriormente, utilizado como combustível, ou como agente no tratamento de solos.