Avaliação técnica da gaseificação do bagaço de cana-de-açúcar em reator contínuo de leito fluidizado
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13224 |
Resumo: | The sugar and alcohol sector introduces a big potential to expand the production lines of ethanol, sugar and clean electric energy with a profitable harnessing of its residues and sub products, like sugar cane bagasse. The gasification is a thermo chemical process that converts carbonaceous matter in a gas with attractive energetic properties which is composed of H2 and CO mainly. The objective of this work is to analyze the sugar cane bagasse gasification aiming at the production of a syngas rich in H2 and CO, searching process conditions that maximize its concentrations. Therefore, it was used a continuous fluidized bed reactor applying experimental planning to investigate the effect of the equivalent ratio (ER) and the steam/biomass relation (S/B) in the H2 content. The results show that these variables impact the production of H2. The maximum experimental H2 concentration obtained was equal to 16.97% v/v using ER=0.23 and S/B=0.92; whereas the maximum of the model was equal to 17.38% v/v. For CO, the maximum experimental concentration was 36.13 % v/v using ER = 0.31 and SB = 0.92. Mass balances in some regions show that the gasification with the smallest ER produces the highest H2 and CO concentrations, but with bigger tar formation that can be bad to syngas quality. Moreover, inside the analyzed region the presence of other compounds like Benzene (C6H6) and Toluene (C7H8) was observed. |
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The objective of this work is to analyze the sugar cane bagasse gasification aiming at the production of a syngas rich in H2 and CO, searching process conditions that maximize its concentrations. Therefore, it was used a continuous fluidized bed reactor applying experimental planning to investigate the effect of the equivalent ratio (ER) and the steam/biomass relation (S/B) in the H2 content. The results show that these variables impact the production of H2. The maximum experimental H2 concentration obtained was equal to 16.97% v/v using ER=0.23 and S/B=0.92; whereas the maximum of the model was equal to 17.38% v/v. For CO, the maximum experimental concentration was 36.13 % v/v using ER = 0.31 and SB = 0.92. Mass balances in some regions show that the gasification with the smallest ER produces the highest H2 and CO concentrations, but with bigger tar formation that can be bad to syngas quality. Moreover, inside the analyzed region the presence of other compounds like Benzene (C6H6) and Toluene (C7H8) was observed.O setor sucroalcooleiro apresenta grande potencial para expandir as linhas de produção de etanol, açúcar e energia elétrica de forma limpa com um aproveitamento rentável de seus resíduos e subprodutos, como o bagaço de cana-de-açúcar. A gaseificação é um processo termoquímico que converte materiais carbonáceos em um gás com propriedades energéticas atrativas, composto principalmente de H2 e CO. Esse trabalho teve como objetivo analisar a gaseificação do bagaço de cana-de-açúcar visando a produção de um gás de síntese rico em H2 e CO, buscando condições de processo que maximizem suas concentrações. Para tanto, foi utilizado um reator de leito fluidizado continuo aplicando um planejamento experimental para investigar o efeito da razão de equivalência (ER) e da relação vapor de água/biomassa (S/B) no teor de H2. Os resultados mostram que essas variáveis impactam a produção de H2. A concentração máxima experimental obtida de H2 foi igual a 16,97% v/v utilizando ER=0,23 e S/B=0,92 enquanto a máxima do modelo igual a 17,38% v/v. Para o CO a máxima concentração experimental foi de 36,13% v/v utilizando ER=0,31 e S/B=0,92. Os balanços de massa em algumas regiões mostram que a gaseificação com menor ER forma mais H2 e CO, porém com maior formação de alcatrão o que pode ser prejudicial para a qualidade do gás de síntese. Além disso, dentro da região analisada, foi constatada a presença de outros compostos no gás como Benzeno (C6H6) e Tolueno (C7H8).Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessGaseificaçãoCana-de-açúcarGás de sínteseLeito fluidizadoGasificationSugar-caneSyngasFluidized bedENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAAvaliação técnica da gaseificação do bagaço de cana-de-açúcar em reator contínuo de leito fluidizadoTechnical evaluation of gasification of sugarcane bagasse in continuous fluidized bed reactorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600b0f770d9-8ecf-4996-92f4-5cf7c7c04ef0reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação_VittorRSAlves.pdfDissertação_VittorRSAlves.pdfapplication/pdf5514367https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/4/Disserta%c3%a7%c3%a3o_VittorRSAlves.pdf23ad0e713c57506056f5b381e93e24aaMD54carta comprovante-VRSA.pdfcarta comprovante-VRSA.pdfapplication/pdf278777https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/3/carta%20comprovante-VRSA.pdf5a67212b77250c0a1dcacd13b9d76801MD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/5/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD55TEXTDissertação_VittorRSAlves.pdf.txtDissertação_VittorRSAlves.pdf.txtExtracted texttext/plain169247https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o_VittorRSAlves.pdf.txtf75ff3303647c89cc88a7b8776200a12MD56carta comprovante-VRSA.pdf.txtcarta comprovante-VRSA.pdf.txtExtracted texttext/plain1388https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/8/carta%20comprovante-VRSA.pdf.txt4ea30ad3365244475412707f915419e1MD58THUMBNAILDissertação_VittorRSAlves.pdf.jpgDissertação_VittorRSAlves.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7463https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/7/Disserta%c3%a7%c3%a3o_VittorRSAlves.pdf.jpgf6c3fc3570ede5b38c90bed50ad254b8MD57carta comprovante-VRSA.pdf.jpgcarta comprovante-VRSA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12820https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13224/9/carta%20comprovante-VRSA.pdf.jpg1777baf6908dcb93205b9e3da57c050cMD59ufscar/132242023-09-18 18:32:00.325oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13224Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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