Desenvolvimento de um sistema móvel para agregação de valor em resíduos florestais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/235745 |
Resumo: | Plantas móveis de processos termoquímicos vêm sendo estudadas e comercializadas, e a motivação desses estudos são os elevados custos de transporte para processamento de biomassas lignocelulósicas e resíduos orgânicos em unidades centralizadas, longe dos locais de colheita e armazenamento dos resíduos. A operação contínua em uma picape dispensa o transporte da biomassa até uma unidade central, gerando bio-óleo e biochar localmente, que podem ser destinados a diversas aplicações. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um conceito de um sistema móvel para agregação de valor em quaisquer resíduos sólidos, através dos processos de torrefação e pirólise rápida, sendo os objetivos específicos propor uma sequência desses processos combinados, aplicável aos resíduos de baixa densidade da colheita do eucalipto (folhas, cascas e galhos), realizar um pré-projeto do dimensionamento desse sistema e estimar sua capacidade produtiva. A partir da restrição de volume dada pelas dimensões da picape: largura de 2,32 m, comprimento de 1,53 m e altura máxima de cargas transportáveis de 4,4 m, foi estimada uma capacidade produtiva de biomassa seca de 25,5 kg/h, considerando-se uma umidade de 15 %, através do estudo do dimensionamento dos reatores do tipo rosca, ciclones para separação das partículas sólidas e condensadores e precipitadores eletrostáticos para separação dos líquidos. Também foi realizado o balanço de energia para que o sistema seja autossustentável energeticamente. O consumo energético total da planta móvel resultou em 270 MJ/h, sendo que desses, 208 MJ/h correspondem à energia elétrica necessária para a operação desse sistema. Esse valor é alto principalmente devido à baixa eficiência da turbina para conversão de energia mecânica em elétrica e devido à alta potência elétrica do chiller estudado, que necessita como margem de segurança 50 % a mais de capacidade de refrigeração. Por isso, seriam necessárias algumas modificações no sistema a fim de torná-lo autossustentável energeticamente, pois a energia da queima dos gases corresponde a 15 MJ/h e a energia da queima de 100 % do biochar corresponde a 70 MJ/h, não sendo suficiente. Além disso, como o biochar também é um produto de interesse, não é viável sua queima total. Possíveis modificações no sistema foram discutidas nas conclusões, mas uma alternativa seria diminuir o rendimento no bio-óleo, gerando mais gases no processo e consequentemente mais energia da queima. |
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Oliveira, Taís Klein Rodrigues deTrierweiler, Jorge OtávioTrierweiler, Luciane FerreiraRaymundo, Lucas ManiqueKempf, Ariel de Oliveira2022-03-09T04:41:06Z2020http://hdl.handle.net/10183/235745001135910Plantas móveis de processos termoquímicos vêm sendo estudadas e comercializadas, e a motivação desses estudos são os elevados custos de transporte para processamento de biomassas lignocelulósicas e resíduos orgânicos em unidades centralizadas, longe dos locais de colheita e armazenamento dos resíduos. A operação contínua em uma picape dispensa o transporte da biomassa até uma unidade central, gerando bio-óleo e biochar localmente, que podem ser destinados a diversas aplicações. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um conceito de um sistema móvel para agregação de valor em quaisquer resíduos sólidos, através dos processos de torrefação e pirólise rápida, sendo os objetivos específicos propor uma sequência desses processos combinados, aplicável aos resíduos de baixa densidade da colheita do eucalipto (folhas, cascas e galhos), realizar um pré-projeto do dimensionamento desse sistema e estimar sua capacidade produtiva. A partir da restrição de volume dada pelas dimensões da picape: largura de 2,32 m, comprimento de 1,53 m e altura máxima de cargas transportáveis de 4,4 m, foi estimada uma capacidade produtiva de biomassa seca de 25,5 kg/h, considerando-se uma umidade de 15 %, através do estudo do dimensionamento dos reatores do tipo rosca, ciclones para separação das partículas sólidas e condensadores e precipitadores eletrostáticos para separação dos líquidos. Também foi realizado o balanço de energia para que o sistema seja autossustentável energeticamente. O consumo energético total da planta móvel resultou em 270 MJ/h, sendo que desses, 208 MJ/h correspondem à energia elétrica necessária para a operação desse sistema. Esse valor é alto principalmente devido à baixa eficiência da turbina para conversão de energia mecânica em elétrica e devido à alta potência elétrica do chiller estudado, que necessita como margem de segurança 50 % a mais de capacidade de refrigeração. Por isso, seriam necessárias algumas modificações no sistema a fim de torná-lo autossustentável energeticamente, pois a energia da queima dos gases corresponde a 15 MJ/h e a energia da queima de 100 % do biochar corresponde a 70 MJ/h, não sendo suficiente. Além disso, como o biochar também é um produto de interesse, não é viável sua queima total. Possíveis modificações no sistema foram discutidas nas conclusões, mas uma alternativa seria diminuir o rendimento no bio-óleo, gerando mais gases no processo e consequentemente mais energia da queima.application/pdfporBiomassaReaproveitamento de resíduosTratamento termoquímicoDesenvolvimento de um sistema móvel para agregação de valor em resíduos florestaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPorto Alegre, BR-RS2020Engenharia Químicagraduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001135910.pdf.txt001135910.pdf.txtExtracted Texttext/plain97784http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/235745/2/001135910.pdf.txtd8bb1dcca17e4fed40f221f6a7cf9a0cMD52ORIGINAL001135910.pdfTexto completoapplication/pdf1075969http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/235745/1/001135910.pdf54bed25cc49de1b0d102c93dccb37852MD5110183/2357452022-07-29 04:50:31.727177oai:www.lume.ufrgs.br:10183/235745Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2022-07-29T07:50:31Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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