Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2011 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPA |
Texto Completo: | http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5112 |
Resumo: | O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade das sementes de açaí rejeitadas após beneficiamento em Belém – Pará, a fim de ser usada como fonte de biomassa para a produção de energia por gaseificação. Resultados da análise elementar obtidas no LABCAT – UNB em base seca foram obtidas com percentuais de Carbono, 46,06 %, Hidrogênio 6,01 % Oxigênio 43,37 %, Nitrogênio 4,33 % e Enxofre 0,08%. Tais valores entre outros parâmetros obtidos em estudo experimental realizados por Santos 2011 e Cruz, 2010, foram utilizados para realizar uma simulação numérica do processo de gaseificação por meio de um código FORTRAN zero dimensional desenvolvido especificamente para esta finalidade. Variações da influência da razão de equivalência e teor de umidade nas concentrações de CO, H2 e CH4 foram comparados a resultados experimentais. Um modelo transiente unidimensional também foi analisado. Utilizando a aplicação de um mecanismo de pirólise de dois passos onde o alcatrão primário (ou oxigenados) são inicialmente formados e então craqueados em alcatrão secundário (ou hidrocarbonetos) e outros gases combustíveis. Assim se revela a complexidade dos processos físicos e químicos que ocorrem no reator pelo uso do balanço de energia e massa e com informações das taxas de reação das reções químicas e os processos de transporte físicos. O modelo computacional é capaz de prever o perfil da composição de gases, temperatura, alcatrão primário e secundário ao longo do eixo longitudinal do gaseificador. Foram obtidos resultados para simulações realizadas nos dois modelos e posteriormente analisado tal comportamento em comparação ao resultado experimental obtidos por Santos (2011). |
id |
UFPA_52fbe380f78e3c0267105a1fb19f7b26 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufpa.br:2011/5112 |
network_acronym_str |
UFPA |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFPA |
repository_id_str |
2123 |
spelling |
2014-06-23T12:52:10Z2014-06-23T12:52:10Z2011ITAI, Yuu. Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo. 2011. 311 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2011. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica.http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5112O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade das sementes de açaí rejeitadas após beneficiamento em Belém – Pará, a fim de ser usada como fonte de biomassa para a produção de energia por gaseificação. Resultados da análise elementar obtidas no LABCAT – UNB em base seca foram obtidas com percentuais de Carbono, 46,06 %, Hidrogênio 6,01 % Oxigênio 43,37 %, Nitrogênio 4,33 % e Enxofre 0,08%. Tais valores entre outros parâmetros obtidos em estudo experimental realizados por Santos 2011 e Cruz, 2010, foram utilizados para realizar uma simulação numérica do processo de gaseificação por meio de um código FORTRAN zero dimensional desenvolvido especificamente para esta finalidade. Variações da influência da razão de equivalência e teor de umidade nas concentrações de CO, H2 e CH4 foram comparados a resultados experimentais. Um modelo transiente unidimensional também foi analisado. Utilizando a aplicação de um mecanismo de pirólise de dois passos onde o alcatrão primário (ou oxigenados) são inicialmente formados e então craqueados em alcatrão secundário (ou hidrocarbonetos) e outros gases combustíveis. Assim se revela a complexidade dos processos físicos e químicos que ocorrem no reator pelo uso do balanço de energia e massa e com informações das taxas de reação das reções químicas e os processos de transporte físicos. O modelo computacional é capaz de prever o perfil da composição de gases, temperatura, alcatrão primário e secundário ao longo do eixo longitudinal do gaseificador. Foram obtidos resultados para simulações realizadas nos dois modelos e posteriormente analisado tal comportamento em comparação ao resultado experimental obtidos por Santos (2011).The objective of this study was to evaluate the potential of açaí seeds rejected after processing in Belém - Pará, in order to be used as a source of biomass for energy production by gasification. Elemental analysis results obtained in LABCAT - UNB on a dry basis were obtained with percentages of Carbon, 46.06% Hydrogen, 6.01%, Oxygen, 43.37% , Nitrogen 4.33%and Sulfur 0.08%. These values and other parameters obtained in an experimental study carried out by the studies of Santos (2011) and Cruz (2010), were used to perform a numerical simulation of the gasification process by means of a zero dimensional FORTRAN code developed specifically for this purpose. Variations of the influence of equivalence ratio and moisture content in the concentrations of CO, H2 and CH4 were compared with experimental results. A transient one-dimensional model developed by Hla (2004) was also analyzed. Using the application of a mechanism of two steps pyrolysis where the primary tar (or oxygenated) are initially formed and then cracked into secondary tar (or oil) and other combustible gases. Thus is revealed the complexity of physical and chemical processes that occur in the reactor by the use of energy and mass balance information and rates of chemical reaction of the recommendations and the physical transport processes. The computer model can predict the profile of the gas composition, temperature, primary and secondary tar along the longitudinal axis of the gasifier. Data results have been obtained from both models and after the phenomena behaviour was analyzed in comparison with the experimental data obtained by Santos (2011).CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal do ParáPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPABrasilInstituto de TecnologiaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOSCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICAGaseificaçãoBiomassaEquilíbrio químicoModelagem numéricaModelo unidimencionalBelém - PAPará - EstadoAmazônia brasileiraSimulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBRASIL, Augusto César de Mendonçahttp://lattes.cnpq.br/0571960641751286MALICO, Isabelhttp://lattes.cnpq.br/0746579714619426ITAI, Yuuinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPAinstname:Universidade Federal do Pará (UFPA)instacron:UFPAORIGINALDissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdfDissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdfapplication/pdf4962204http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/1/Dissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdf21a209b22d4e652f31a0b88032efe670MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-852http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/2/license_url3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9MD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-822243http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/3/license_texta89f72056cdd03884346182a996d709eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823898http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/4/license_rdfe363e809996cf46ada20da1accfcd9c7MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81775http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/5/license.txta930293e49ae6e6b5c49a341d4a36286MD55TEXTDissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdf.txtDissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdf.txtExtracted texttext/plain374600http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/6/Dissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdf.txt692c73738a6b270811aa860438682dcfMD562011/51122019-05-23 10:25:47.726oai:repositorio.ufpa.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpa.br/oai/requestriufpabc@ufpa.bropendoar:21232019-05-23T13:25:47Repositório Institucional da UFPA - Universidade Federal do Pará (UFPA)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
title |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
spellingShingle |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo ITAI, Yuu CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA Gaseificação Biomassa Equilíbrio químico Modelagem numérica Modelo unidimencional Belém - PA Pará - Estado Amazônia brasileira |
title_short |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
title_full |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
title_fullStr |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
title_full_unstemmed |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
title_sort |
Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo |
author |
ITAI, Yuu |
author_facet |
ITAI, Yuu |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
BRASIL, Augusto César de Mendonça |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0571960641751286 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
MALICO, Isabel |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0746579714619426 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
ITAI, Yuu |
contributor_str_mv |
BRASIL, Augusto César de Mendonça MALICO, Isabel |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA Gaseificação Biomassa Equilíbrio químico Modelagem numérica Modelo unidimencional Belém - PA Pará - Estado Amazônia brasileira |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Gaseificação Biomassa Equilíbrio químico Modelagem numérica Modelo unidimencional Belém - PA Pará - Estado Amazônia brasileira |
description |
O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade das sementes de açaí rejeitadas após beneficiamento em Belém – Pará, a fim de ser usada como fonte de biomassa para a produção de energia por gaseificação. Resultados da análise elementar obtidas no LABCAT – UNB em base seca foram obtidas com percentuais de Carbono, 46,06 %, Hidrogênio 6,01 % Oxigênio 43,37 %, Nitrogênio 4,33 % e Enxofre 0,08%. Tais valores entre outros parâmetros obtidos em estudo experimental realizados por Santos 2011 e Cruz, 2010, foram utilizados para realizar uma simulação numérica do processo de gaseificação por meio de um código FORTRAN zero dimensional desenvolvido especificamente para esta finalidade. Variações da influência da razão de equivalência e teor de umidade nas concentrações de CO, H2 e CH4 foram comparados a resultados experimentais. Um modelo transiente unidimensional também foi analisado. Utilizando a aplicação de um mecanismo de pirólise de dois passos onde o alcatrão primário (ou oxigenados) são inicialmente formados e então craqueados em alcatrão secundário (ou hidrocarbonetos) e outros gases combustíveis. Assim se revela a complexidade dos processos físicos e químicos que ocorrem no reator pelo uso do balanço de energia e massa e com informações das taxas de reação das reções químicas e os processos de transporte físicos. O modelo computacional é capaz de prever o perfil da composição de gases, temperatura, alcatrão primário e secundário ao longo do eixo longitudinal do gaseificador. Foram obtidos resultados para simulações realizadas nos dois modelos e posteriormente analisado tal comportamento em comparação ao resultado experimental obtidos por Santos (2011). |
publishDate |
2011 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2011 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2014-06-23T12:52:10Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2014-06-23T12:52:10Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
ITAI, Yuu. Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo. 2011. 311 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2011. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5112 |
identifier_str_mv |
ITAI, Yuu. Simulação numérica da gaseificação de biomassa em leito fixo. 2011. 311 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2011. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. |
url |
http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/5112 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Pará |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFPA |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Instituto de Tecnologia |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Pará |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFPA instname:Universidade Federal do Pará (UFPA) instacron:UFPA |
instname_str |
Universidade Federal do Pará (UFPA) |
instacron_str |
UFPA |
institution |
UFPA |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFPA |
collection |
Repositório Institucional da UFPA |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/1/Dissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdf http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/2/license_url http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/3/license_text http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/4/license_rdf http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/5/license.txt http://repositorio.ufpa.br/oai/bitstream/2011/5112/6/Dissertacao_SimulacaoNumericaGaseificacao.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
21a209b22d4e652f31a0b88032efe670 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 a89f72056cdd03884346182a996d709e e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 a930293e49ae6e6b5c49a341d4a36286 692c73738a6b270811aa860438682dcf |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFPA - Universidade Federal do Pará (UFPA) |
repository.mail.fl_str_mv |
riufpabc@ufpa.br |
_version_ |
1801771963009466368 |