Estudo das condições reacionais da gaseificação de biomassa lignocelulósica para a produção de hidrogênio

• Autor(a) principal: Viestel, Bernardo de Oliveira
• Data de Publicação: 2018
• Outros Autores: Araripe, Tacito Braga
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/8084
• topic: Biomassa; produção de hidrogênio; reação química; Biomassa; Produção de hidrogênio; Reação química; Biomass; hydrogen production; chemical reaction

É de conhecimento geral que o meio ambiente tem sofrido desde que se iniciou a produção energia através de combustíveis fósseis. Segundo a literatura, a gaseificação da biomassa é um processo sustentável, o qual depende da rota usada e produz hidrogênio que pode ser usado para a obtenção de energia elétrica, biocombustíveis, produção de amônia, dentre outros produtos na indústria química. Neste trabalho foi feita uma análise das condições reacionais de um reator de gaseificação da biomassa, operando com madeira de pinheiro e uma corrente lateral de vapor d´água com pequenas quantidades de oxigênio, utilizando o simulador Honeywell UniSim. O enfoque da simulação foi a cinética das reações entre os produtos da pirólise e a água. Buscou-se à otimização das condições reacionais que favorecem a formação de hidrogênio. Foi analisada, especialmente, a influência da temperatura, da quantidade de água inserida, do tempo de residência e da concentração de oxigênio adicionado ao reator. Os resultados apontaram que reatores operando a temperaturas mais altas (900 ºC) apresentam melhores resultados, no que se refere à produção de hidrogênio. Vazões maiores de água (50% em excesso) também favorecem a produção de hidrogênio, aumentando a conversão de biomassa neste produto. Referente ao tempo de residência, há um conflito entre o aumento da conversão de biomassa em hidrogênio e a diminuição da produção do mesmo, consequência de um aumento do tempo de residência. Em última análise, foi verificado que, para um reator operando adiabaticamente, é interessante a inserção de pequenas quantidades de oxigênio (5% em base molar). A inserção deste reagente ocasiona reações exotérmicas que elevam a temperatura do reator, o que aumenta a conversão de biomassa em hidrogênio. Por outro lado, a inclusão de oxigênio nos reagentes aumenta a formação de dióxido de carbono, produto indesejado