Estudo experimental do conjunto gaseificador de biomassa em reator co-corrente com duplo estágio de fornecimento de ar e motor de combustão interna.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ÁNGEL, Juan Daniel Martínez
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/1578
Resumo: Apresenta-se um estudo experimental da gaseificação de biomassa num reator de leito móvel tipo co-corrente de 30 cm de diâmetro interior e 1,06 m de altura com duplo estágio de fornecimento de ar. Esta configuração mostra-se como método eficiente na diminuição do teor de alcatrão no gás produzido. A partir das variações da vazão de ar alimentada ao gaseificador e a proporção de ar entre os estágios (Ra), foram medidas as concentrações de CO, CH₄ e H₂; e calculadas, a partir dos balanços de massa e energia, a capacidade de produção de gás (yield) e sua potência, a eficiência a frio do processo e o fator de ar envolvido. O gaseificador possibilita a obtenção de um gás combustível com teores de monóxido de carbono, hidrogênio e metano de 19,04; 16,78 e 0,89 %v, a 20 Nm³/h de vazão total de ar e um Ra = 80%. Para estas condições, a poder calorífico inferior do gás esteve em torno de 4,53 MJ/Nm³, enquanto a potência do gás foi de 57 kW. A eficiência a frio foi de 66 %. Estas condições sugerem um favorecimento da devolatilização da biomassa na zona de pirólise resultando em compostos muito mais leves que são mais facilmente craqueados quando a corrente gasosa passa pela zona de combustão. O gás foi testado num motor alternativo de combustão interna de 10 kW de potência nominal, obtendo-se 5,30 kWe a 60Hz.
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A partir das variações da vazão de ar alimentada ao gaseificador e a proporção de ar entre os estágios (Ra), foram medidas as concentrações de CO, CH₄ e H₂; e calculadas, a partir dos balanços de massa e energia, a capacidade de produção de gás (yield) e sua potência, a eficiência a frio do processo e o fator de ar envolvido. O gaseificador possibilita a obtenção de um gás combustível com teores de monóxido de carbono, hidrogênio e metano de 19,04; 16,78 e 0,89 %v, a 20 Nm³/h de vazão total de ar e um Ra = 80%. Para estas condições, a poder calorífico inferior do gás esteve em torno de 4,53 MJ/Nm³, enquanto a potência do gás foi de 57 kW. A eficiência a frio foi de 66 %. Estas condições sugerem um favorecimento da devolatilização da biomassa na zona de pirólise resultando em compostos muito mais leves que são mais facilmente craqueados quando a corrente gasosa passa pela zona de combustão. O gás foi testado num motor alternativo de combustão interna de 10 kW de potência nominal, obtendo-se 5,30 kWe a 60Hz.Estudo experimental do conjunto gaseificador de biomassa em reator co-corrente com duplo estágio de fornecimento de ar e motor de combustão interna.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisItajubáUniversidade Federal de Itajubá193 p.BiomassaGaseificaçãoGaseificação de duplo estágioReator tipo Co-correnteMotor de combustão internaBiomassGasificationDouble Stage GasificationDowndraft ReactorInternal Combustion EngineLORA, Electo Eduardo SilvaANDRADE, Rubenildo VieraEngenharia MecânicaConversão de EnergiaÁNGEL, Juan Daniel MartínezPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia MecânicaIEM - Instituto de Engenharia Mecânicaporreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALdissertacao_0035352.pdfdissertacao_0035352.pdfapplication/pdf2695795https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/1578/1/dissertacao_0035352.pdf81accd9ea8d535fe8e53fc1f0dd9fc2eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/1578/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/15782024-04-04 16:36:30.67oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-04-04T19:36:30Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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