Ruta de producción de biocombustibles a partir de corteza de macadamia: efecto de los parámetros en el índice de mezcla del lechos fluidizados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mendonça, Bárbara
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: Mantegazini, Diunay, Nariyoshi, Yuri, Bacelos, Marcelo Silveira
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
por
Título da fonte: Brazilian Journal of Production Engineering
Texto Completo: https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123
Resumo: La pirólisis de corteza de macadamia (MNS) en un lecho fluidizado es un potencial para producir bio-aceite. El contacto efectivo gas-solido alcanza altas tasas de transferencia de calor y temperatura uniforme en el lecho. Aunque, las mezclas binarias pueden segregar partículas, eso reduce las tasas de transferencia de calor y masa. Por eso, se aplicó el diseño experimental para evaluar el efecto de los parámetros (velocidad de inyección del aire, V/VMF; relación del diámetro de partículas, DMNS/DS y fracción de masa, XMNS) en el índice de mezcla (Im) del lecho fluidizado compuesto por MNS y arena. El análisis de los datos reveló que solo DMNS/DS y V/VMF influenciaron en el índice de mezcla (Im), considerando un intervalo de confianza del 95%. Así, para velocidades de aire 20% arriba de la fluidización mínima y mezclas con DMNS/DS < 3, los lechos fluidizados mostraron concentraciones de partículas uniformes en toda la columna. Los resultados indican que el lecho fluidizado puede utilizarse en la producción de biocombustible a partir de la corteza de macadamia.
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spelling Ruta de producción de biocombustibles a partir de corteza de macadamia: efecto de los parámetros en el índice de mezcla del lechos fluidizadosRota de produção de biocombustível a partir de casca de macadâmia: efeito de parâmetros sobre o índice de mistura em leitos fluidizadosRoute of biofuel production from macadamia nut shells: effect of parameters on the particles mixing index in fluidized bedsBiomassFluid dynamicEnergySegregationSustainabilityBiomassaFluidodinâmicaEnergiaSegregaçãoSustentabilidadeBiomasaDinámica de fluidosEnergíaSegregaciónSostenibilidadLa pirólisis de corteza de macadamia (MNS) en un lecho fluidizado es un potencial para producir bio-aceite. El contacto efectivo gas-solido alcanza altas tasas de transferencia de calor y temperatura uniforme en el lecho. Aunque, las mezclas binarias pueden segregar partículas, eso reduce las tasas de transferencia de calor y masa. Por eso, se aplicó el diseño experimental para evaluar el efecto de los parámetros (velocidad de inyección del aire, V/VMF; relación del diámetro de partículas, DMNS/DS y fracción de masa, XMNS) en el índice de mezcla (Im) del lecho fluidizado compuesto por MNS y arena. El análisis de los datos reveló que solo DMNS/DS y V/VMF influenciaron en el índice de mezcla (Im), considerando un intervalo de confianza del 95%. Así, para velocidades de aire 20% arriba de la fluidización mínima y mezclas con DMNS/DS < 3, los lechos fluidizados mostraron concentraciones de partículas uniformes en toda la columna. Los resultados indican que el lecho fluidizado puede utilizarse en la producción de biocombustible a partir de la corteza de macadamia.A pirólise da casca da macadâmia (MNS) em leito fluidizado tem grande potencial para produção de bio-óleo. O efetivo contato gás-sólido permite alcançar altas taxas de transferência de calor e temperatura uniforme no leito. Entretanto, misturas binárias podem levar à segregação de partículas, reduzindo as taxas de transferência de calor e massa no reator. Portanto, nesta pesquisa, o planejamento de experimentos foi aplicado para avaliar o efeito dos parâmetros (velocidade de injeção do ar, V/VMF; razão do diâmetro das partículas, DMNS/DS, e fração mássica de MNS, XMNS) sobre o índice de mistura (Im) em leito fluidizado composto por MNS e areia. A análise estatística revelou que apenas DMNS/DS e V/VMF tiveram efeito sobre índice de mistura (Im), considerando um intervalo de confiança de 95%. Desta forma, para velocidade do ar 20% acima da mínima fluidização e misturas com DMNS/DS < 3, os leitos fluidizados apresentaram concentrações de partículas uniforme ao longo da coluna. Os resultados indicam que o leito fluidizado pode ser empregado na produção de biocombustível a partir da casca de macadâmia.Pyrolysis of macadamia nut shells (MNS) in a fluidized bed reactor has excellent potential to produce bio-oil. High heat transfer rates and uniform temperature in the fluidized bed can be achieved due to effective gas-solid contact in the reactor. However, binary mixtures can lead to the segregation of particles, which negatively affects heat and mass transfer in such a reactor. Therefore, a 2³ statistical experimental design was used to assess the effects of parameters (i.e., air velocity, particle diameter ratio, and mass fraction of MNS) on the mixing index of the bed of MNS and sand. Among the analyzed factors, only DMNS/DS and V/VMF influenced the mixing index (Im) within a confidence interval of 95%. Based on statistical data analysis, an air velocity 20% above the minimum fluidization and particle diameter ratio (DMNS/DS) smaller than 3 results in uniform particle mixing in the bed (i.e., reaching ideal mixing index values). Moreover, the experimental results indicate that fluidized be used for biofuel production from Macadamia nut Shells.Universidade Federal do Espírito Santo - UFES2023-03-28info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtigo avaliado pelos paresapplication/pdfimage/pngimage/pngaudio/mpegaudio/mpeghttps://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/4012310.47456/bjpe.v9i1.40123Brazilian Journal of Production Engineering; Vol. 9 No. 1 (2023): Regular Issue (January - March); 160-170Brazilian Journal of Production Engineering; Vol. 9 Núm. 1 (2023): Edición regular (enero - marzo); 160-170Brazilian Journal of Production Engineering; v. 9 n. 1 (2023): Número Regular (Janeiro - Março); 160-1702447-558010.47456/bjpe.v9i1reponame:Brazilian Journal of Production Engineeringinstname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESengporhttps://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123/26832https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123/26844https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123/26843https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123/26830https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123/26831https://periodicos.ufes.br/bjpe/article/view/40123/26851Copyright (c) 2023 Brazilian Journal of Production Engineeringhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessMendonça, BárbaraMantegazini, DiunayNariyoshi, YuriBacelos, Marcelo Silveira2023-04-01T13:04:07Zoai:periodicos.ufes.br:article/40123Revistahttps://periodicos.ufes.br/bjpePUBhttps://periodicos.ufes.br/bjpe/oairodrigo.r.freitas@ufes.br2447-55802447-5580opendoar:2023-04-01T13:04:07Brazilian Journal of Production Engineering - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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