Análise e simulação estacionária e dinâmica de um sistema de purificação de biogás

• Autor(a) principal: Nishiyama, Fábio Eiji
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27484
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Biogás; Métodos de simulação; Metano; Biogas; Simulation methods; Methane

A crescente tendência no uso do biogás em cenário mundial e nacional, impulsionada pela busca de um melhor aproveitamento do potencial de matérias orgânicas como fontes de combustíveis, destacou a necessidade de processos de purificação do biogás, visando o aumento de seu poder calorífico e redução de impurezas para atingir as especificações das normas de regulamentação vigentes. O presente trabalho possui como objetivo a representação de um sistema de purificação de 14 Nm³/h de biogás da empresa ER-BR Energias Renováveis Ltda. por meio de técnicas de modelagem e simulação de processos no software comercial Aspen Hysys® V.12 e avaliação de comportamentos dinâmicos deste sistema. A pureza do produto final obtido em estado estacionário sem reciclo foi de 89,84% em comparação aos 89,00% mensurados experimentalmente. Para a operação com reciclo de água em estado estacionário, a vazão necessária de água de reposição foi de 0,042 Nm³/h. As elevadas perdas de metano observadas em as condições operacionais simuladas (3,7 - 7,3%) indicam que a avaliação de novas configurações de sistemas de purificação é recomendada. O aumento da razão L/G do biogás de 0,20 para aproximadamente 0,22 resultou em uma redução da fração molar de CO2 no produto final de 9,1% (caso base) para 5,2%. A composição molar do produto simulado para a operação sem reciclo do solvente apresentou desvios absolutos na ordem de 10-2% em relação aos dados experimentais. Ademais, o comportamento do sistema em relação aos distúrbios aplicados foi consistente com as tendências observadas nos estudos da literatura, validando as simulações.