Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Zorzi, Fernando Bortoncello
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/274161
Resumo: Este trabalho dispõe de duas partes: a primeira referente a uma ampla análise sobre torrefação e a segunda referente uma proposta metodológica para dimensionamento de roscas transportadoras para reatores tipo Auger. A biomassa, quando submetida ao processo de torrefação adquire propriedades aprimoradas, quando comparadas a biomassa original. Esse tratamento térmico custa à biomassa uma certa parcela de massa e energia, devido, principalmente a degradação da hemicelulose de sua estrutura. Os rendimentos mássicos e energéticos para biomassas lenhosas são relativamente elevados até temperaturas de 270°C, logo após esse ponto, a celulose inicia sua degradação e os rendimentos são semelhantes aos da biomassa não-lenhosa. De modo geral o material volátil diminui, teor de cinzas aumenta e características da biomassa se aproximam de tipologias de carvão mineral conforme é aumentado a temperatura de torrefação. Na segunda parte desse trabalho é proposta uma metodologia de cálculo para dimensionamento de roscas transportadoras, utilizadas em reatores Auger/parafuso, em que contabiliza varáveis de projeto básico (diâmetro auger, passo, comprimento, RPM, grau de preenchimento) e confronta com capacidade de carga e comprimento demandado para um determinado tempo de processamento (controlado pela rotação). O dimensionamento serve tanto para reatores de roscas simples, como de roscas duplas, sendo que esta última possui algumas vantagens em termos de eficiência operacional, bem como são menores em comprimento e diâmetro auger.
id URGS_0ccdb9927b623f9d1b3c3731c5dc2989
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/274161
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Zorzi, Fernando BortoncelloTrierweiler, Jorge OtávioTrierweiler, Luciane Ferreira2024-03-26T05:51:04Z2024http://hdl.handle.net/10183/274161001195175Este trabalho dispõe de duas partes: a primeira referente a uma ampla análise sobre torrefação e a segunda referente uma proposta metodológica para dimensionamento de roscas transportadoras para reatores tipo Auger. A biomassa, quando submetida ao processo de torrefação adquire propriedades aprimoradas, quando comparadas a biomassa original. Esse tratamento térmico custa à biomassa uma certa parcela de massa e energia, devido, principalmente a degradação da hemicelulose de sua estrutura. Os rendimentos mássicos e energéticos para biomassas lenhosas são relativamente elevados até temperaturas de 270°C, logo após esse ponto, a celulose inicia sua degradação e os rendimentos são semelhantes aos da biomassa não-lenhosa. De modo geral o material volátil diminui, teor de cinzas aumenta e características da biomassa se aproximam de tipologias de carvão mineral conforme é aumentado a temperatura de torrefação. Na segunda parte desse trabalho é proposta uma metodologia de cálculo para dimensionamento de roscas transportadoras, utilizadas em reatores Auger/parafuso, em que contabiliza varáveis de projeto básico (diâmetro auger, passo, comprimento, RPM, grau de preenchimento) e confronta com capacidade de carga e comprimento demandado para um determinado tempo de processamento (controlado pela rotação). O dimensionamento serve tanto para reatores de roscas simples, como de roscas duplas, sendo que esta última possui algumas vantagens em termos de eficiência operacional, bem como são menores em comprimento e diâmetro auger.This work has two parts: the first refers to a broad analysis of roasting and the second refers to a methodological proposal for sizing screw conveyors for auger reactors. Biomass, when subjected to the torrefaction process, acquires improved properties when compared to the original biomass. This thermal treatment costs the biomass a certain amount of mass and energy, mainly due to the degradation of the hemicellulose in its structure. The mass and energy yields for woody biomass are relatively high up to temperatures of 270°C. Soon after this point, cellulose begins to degrade and the yields are similar to those of non-woody biomass. In general, volatile material decreases, ash content increases and biomass characteristics approach those of mineral coal as the torrefaction temperature is increased. In the second part of this work, a calculation methodology is proposed for sizing screw conveyors, used in auger/screw reactors, in which it takes into account basic design variables (auger diameter, pitch, length, RPM, degree of filling) and compares it with the capacity of load and length required for a given processing time (controlled by rotation). The sizing applies to both single-thread and double-thread reactors, the latter of which has some advantages in terms of operational efficiency, as well as being smaller in length and auger diameter.application/pdfporBiomassaTorrefaçãoMáquinas de transporteOtimização de processosBiomassTorrefactionYieldsTemperatureAuger reactorScrew conveyorAnálise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaPorto Alegre, BR-RS2024mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001195175.pdf.txt001195175.pdf.txtExtracted Texttext/plain216113http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/274161/2/001195175.pdf.txt8742566c03e94edbc280e9a7ef877fa3MD52ORIGINAL001195175.pdfTexto completoapplication/pdf5436565http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/274161/1/001195175.pdf9e8d2f2ff2922a225b3e62f1c8f3bbc2MD5110183/2741612024-03-27 06:38:48.440804oai:www.lume.ufrgs.br:10183/274161Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532024-03-27T09:38:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
title Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
spellingShingle Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
Zorzi, Fernando Bortoncello
Biomassa
Torrefação
Máquinas de transporte
Otimização de processos
Biomass
Torrefaction
Yields
Temperature
Auger reactor
Screw conveyor
title_short Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
title_full Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
title_fullStr Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
title_full_unstemmed Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
title_sort Análise da torrefação e projeto sistemático para dimensionamento de roscas transportadoras de reatores tipo Auger para processamento termoquímico de biomassas
author Zorzi, Fernando Bortoncello
author_facet Zorzi, Fernando Bortoncello
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Zorzi, Fernando Bortoncello
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Trierweiler, Jorge Otávio
Trierweiler, Luciane Ferreira
contributor_str_mv Trierweiler, Jorge Otávio
Trierweiler, Luciane Ferreira
dc.subject.por.fl_str_mv Biomassa
Torrefação
Máquinas de transporte
Otimização de processos
topic Biomassa
Torrefação
Máquinas de transporte
Otimização de processos
Biomass
Torrefaction
Yields
Temperature
Auger reactor
Screw conveyor
dc.subject.eng.fl_str_mv Biomass
Torrefaction
Yields
Temperature
Auger reactor
Screw conveyor
description Este trabalho dispõe de duas partes: a primeira referente a uma ampla análise sobre torrefação e a segunda referente uma proposta metodológica para dimensionamento de roscas transportadoras para reatores tipo Auger. A biomassa, quando submetida ao processo de torrefação adquire propriedades aprimoradas, quando comparadas a biomassa original. Esse tratamento térmico custa à biomassa uma certa parcela de massa e energia, devido, principalmente a degradação da hemicelulose de sua estrutura. Os rendimentos mássicos e energéticos para biomassas lenhosas são relativamente elevados até temperaturas de 270°C, logo após esse ponto, a celulose inicia sua degradação e os rendimentos são semelhantes aos da biomassa não-lenhosa. De modo geral o material volátil diminui, teor de cinzas aumenta e características da biomassa se aproximam de tipologias de carvão mineral conforme é aumentado a temperatura de torrefação. Na segunda parte desse trabalho é proposta uma metodologia de cálculo para dimensionamento de roscas transportadoras, utilizadas em reatores Auger/parafuso, em que contabiliza varáveis de projeto básico (diâmetro auger, passo, comprimento, RPM, grau de preenchimento) e confronta com capacidade de carga e comprimento demandado para um determinado tempo de processamento (controlado pela rotação). O dimensionamento serve tanto para reatores de roscas simples, como de roscas duplas, sendo que esta última possui algumas vantagens em termos de eficiência operacional, bem como são menores em comprimento e diâmetro auger.
publishDate 2024
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-03-26T05:51:04Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2024
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.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/274161
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001195175
url http://hdl.handle.net/10183/274161
identifier_str_mv 001195175
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/274161/2/001195175.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/274161/1/001195175.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 8742566c03e94edbc280e9a7ef877fa3
9e8d2f2ff2922a225b3e62f1c8f3bbc2
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085641960030208