Formulação numérica do processo de conversão termoquímica de biomassa em combustíveis líquidos/gasosos: estudos fundamentais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: VILLABLANCA, Daniel Alejandro Torres
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25992
Resumo: GUERRERO, Jorge Recarte Henriquez, também é conhecido em citações bibliográficas por: HENRIQUEZ, Jorge Recarte
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spelling VILLABLANCA, Daniel Alejandro Torreshttp://lattes.cnpq.br/2698154688659081http://lattes.cnpq.br/5940127221480832GUERRERO, Jorge Recarte Henriquez2018-08-29T18:21:02Z2018-08-29T18:21:02Z2016-09-08https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25992GUERRERO, Jorge Recarte Henriquez, também é conhecido em citações bibliográficas por: HENRIQUEZ, Jorge RecarteDevido à importância de diversificar a matriz energética do Brasil e do mundo é importante a utilização de novas fontes de energia que substituam os combustíveis fósseis, como é o caso da biomassa procedente do bagaço de cana-de-açúcar que está presente no Brasil de maneira abundante. As vantagens da utilização dessa biomassa é a diversificação da matriz energética nacional bem como diminuir a poluição resultante da utilização de combustíveis fósseis. Este trabalho tem como objetivo estabelecer os parâmetros básicos para a modelagem computacional do processo de conversão termoquímica de biomassa sólida em gás combustível em um reator de leito fluidizado e a construção de um algoritmo numérico que permita realizar estudos futuros sobre quais e como os principais parâmetros envolvidos afetam o processo de conversão. Para estabelecer os parâmetros e desenvolver o modelo foi utilizado o software Matlab 2011.a. Primeiramente foram determinados os parâmetros fixos e as variáveis. Em seguida, foram calculadas as condições de operação do reator em função das características da biomassa e da vazão de gás que entra no reator. Finalmente, foram estabelecidas as equações diferenciais que modelam o comportamento das espécies em função da altura do reator. O modelo desenvolvido foi de três fases; unidimensional e com taxas de reação. A pirólise é instantânea. A transferência de calor entre as fases foi considerada e a variação da distribuição do tamanho de partícula não foi considerado.A modelagem mostrou que as reações pertencentes à pirolise do alcatrão atingem sua conversão total num período de tempo pequeno (10⁻⁵s) , o que comprova que as espécies gasosas, produto da pirolise, podem ser consideradas no inicio do modelo sem ter que realizar sua modelagem. O modelo desenvolvido pode ser aplicado para qualquer tipo de biomassa que seja do tipo A dentro da classificação de Geldart para partículas.FACEPEDue to the importance of diversifying the energy matrix of Brazil and the world, it is important to use new energy sources to replace fossil fuels, such as the biomass derived of bagasse sugarcane that is abundantly present in Brazil. The advantages of using this biomass is the diversification of the national energy matrix and reduce pollution resulting from the use of fossil fuels. This study aims to establish the basic parameters for the computational modeling of thermochemical conversion process of solid biomass in fuel gas in a fluidized bed reactor and, also, the construction of a numerical algorithm to enable further studies on what and how the main parameters involved affect the conversion process. To establish the parameters and develop the model, the Matlab software 2011.a was used. First, the parameters fix and variables were established. Then, we calculated the reactor operating conditions according to the characteristics of biomass and gas flow entering in the reactor. Finally, we established the differential equations that shape the behavior of the species in function of the reactor’s height. The developed model has three phases; one dimension and reaction rates. The pyrolysis is instantaneous. The heat transfer between masses was considered and the variation of the particle size distribution was not considered. The freeboard was not included in the modeling. The model showed that the reactions belonging to the tar pyrolysis reach their full conversion within a short period of time (10⁻⁵s), which proves that the gas species, pyrolysis products, may be considered in the begin of the model without having to make their modeling. The developed model can be applied to any type of biomass that is of type A (Geldart classification for particles).porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia MecânicaBiomassaLeito fluidizadoPiróliseConversãoFormulação numérica do processo de conversão termoquímica de biomassa em combustíveis líquidos/gasosos: estudos fundamentaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILDISSERTAÇÃO Daniel Alejandro Torres Villablanca.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Daniel Alejandro Torres Villablanca.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1186https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/25992/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Daniel%20Alejandro%20Torres%20Villablanca.pdf.jpg2dff8defb1dc2f5415e94c91b78a9a19MD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Daniel Alejandro Torres Villablanca.pdfDISSERTAÇÃO Daniel Alejandro Torres Villablanca.pdfapplication/pdf1891575https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/25992/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Daniel%20Alejandro%20Torres%20Villablanca.pdf1a05e7810bc21a00f6ceb7b7bfe63aa1MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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