Avaliação da instrumentação para acompanhamento da eficiência de uma planta de biogás, biometano e energia elétrica
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Data de Publicação: | 2022 |
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/1/31192 |
Resumo: | A crescente demanda por combustíveis alternativos e sustentáveis revelou a necessidade de uma economia circular, aproveitando o máximo que cada insumo e coproduto pode oferecer. Dessa forma, a Geo Biogas & Tech surge como uma solução eficaz no processamento de resíduos agroindustriais, principalmente sucroalcooleiros, para a produção de biogás, biometano, energia elétrica e biofertilizantes enriquecidos. O presente trabalho possui por objetivo avaliar os principais instrumentos envolvidos na medição das variáveis (vazão de biogás, teor de metano e biogás acumulado) utilizadas para o cálculo de eficiência de biodigestão de resíduos para a produção de biogás, utilizando a ferramenta de reconciliação de dados da empresa como fonte de dados para comparação. Os equipamentos avaliados foram transmissores de vazão ultrassônicos de biogás, com e sem indicação do teor de metano, e transmissores de nível de membrana dupla de armazenamento de biogás. Os transmissores de vazão com indicação de metano são correspondentes aos biodigestores verticais e os que não possuem indicação de metano são correspondentes aos biodigestores horizontais. Todos os transmissores de vazão apresentaram funcionamento dentro do esperado, de acordo com o manual do fabricante, com valores de erro variando de ±0,10% a ±0,53%. A indicação de metano dos medidores de vazão dos biodigestores verticais apresentou variações entre os valores medidos e reconciliados acima dos parâmetros informados pelo fabricante (±2,0%), da ordem de ±2,9% a ±3,3%. Também foram avaliados os transmissores de nível de biogás acumulado nas membranas dos biodigestores horizontais, bem como o impacto de se considerar seus valores de acúmulo no cálculo de eficiência. Concluiu-se que estes instrumentos podem não apresentar sensibilidade e precisão suficientes para detectar mudanças sutis no nível de biogás acumulado. Também foi possível concluir que a relação matemática que faz o cálculo do acúmulo com base nos dados de nível não é representativa para distintos cenários operacionais. |
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2023-04-20T21:02:48Z2023-04-20T21:02:48Z2022-12-06FIORI TINI, Giovanni. Avaliação da instrumentação para acompanhamento da eficiência de uma planta de biogás, biometano e energia elétrica. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31192A crescente demanda por combustíveis alternativos e sustentáveis revelou a necessidade de uma economia circular, aproveitando o máximo que cada insumo e coproduto pode oferecer. Dessa forma, a Geo Biogas & Tech surge como uma solução eficaz no processamento de resíduos agroindustriais, principalmente sucroalcooleiros, para a produção de biogás, biometano, energia elétrica e biofertilizantes enriquecidos. O presente trabalho possui por objetivo avaliar os principais instrumentos envolvidos na medição das variáveis (vazão de biogás, teor de metano e biogás acumulado) utilizadas para o cálculo de eficiência de biodigestão de resíduos para a produção de biogás, utilizando a ferramenta de reconciliação de dados da empresa como fonte de dados para comparação. Os equipamentos avaliados foram transmissores de vazão ultrassônicos de biogás, com e sem indicação do teor de metano, e transmissores de nível de membrana dupla de armazenamento de biogás. Os transmissores de vazão com indicação de metano são correspondentes aos biodigestores verticais e os que não possuem indicação de metano são correspondentes aos biodigestores horizontais. Todos os transmissores de vazão apresentaram funcionamento dentro do esperado, de acordo com o manual do fabricante, com valores de erro variando de ±0,10% a ±0,53%. A indicação de metano dos medidores de vazão dos biodigestores verticais apresentou variações entre os valores medidos e reconciliados acima dos parâmetros informados pelo fabricante (±2,0%), da ordem de ±2,9% a ±3,3%. Também foram avaliados os transmissores de nível de biogás acumulado nas membranas dos biodigestores horizontais, bem como o impacto de se considerar seus valores de acúmulo no cálculo de eficiência. Concluiu-se que estes instrumentos podem não apresentar sensibilidade e precisão suficientes para detectar mudanças sutis no nível de biogás acumulado. Também foi possível concluir que a relação matemática que faz o cálculo do acúmulo com base nos dados de nível não é representativa para distintos cenários operacionais.The growing demand for alternative and sustainable fuels exposed the necessity of a circular economy, making use of almost everything of what every feedstock and co-product has to offer. Thus, Geo Biogas & Tech rises as an efficient solution in the processing of agro-industrial residues, mainly derived from the sugarcane industry, to produce biogas, biomethane, electricity and enriched biofertilizers. The present work aims to assess the main instruments involved in the measurement of the variables (biogas flow, methane fraction and accumulated biogas) that are utilized for the digestion efficiency calculation of a residues anaerobic digestion plant for the production of biogas, making use of the data reconciling tool of the company as a source of data for comparison. The equipment evaluated were ultrasonic biogas flow transmitters, with and without methane fraction indication, and biogas level transmitters for double-membrane biogas storage. The flow transmitters with methane fraction indication are correspondent to vertical digesters, and the ones without methane fraction indication are correspondent to horizontal digesters. All biogas flow transmitters proved to be functioning as expected, according to the manufacturer manual, with error values on the range of ±0,10% to ±0,53%. The methane fraction indication of the biogas flow transmitters showed a variation between reconciled and measured values higher than the error of the instrument informed by its manufacturer (±2,0%), ranging from ±2,9% to ±3,3%. The biogas level transmitters were also evaluated, as well as the impact of considering its values of accumulation of biogas inside the membranes in the efficiency calculations. It was verified that these instruments may not dispose of the sensibility and precision required to detect subtle level changes of the accumulated biogas level. It was also possible to conclude that the mathematical correlation between the levels indicated and the volume of the accumulation is not representative facing multiple different operational scenarios.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaEngenharia QuímicaUTFPRBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICABiogásDigestão anaeróbiaMedidores de fluxoMedidores de gásBiogasAnaerobic DigestionFlow metersGas-metersAvaliação da instrumentação para acompanhamento da eficiência de uma planta de biogás, biometano e energia elétricaAssessment of the instrumentation for efficiency monitoring of a biogas, biomethane and electricity generation plantinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisLondrinaBezerra, Felipi Luiz de AssunçãoMachado, Guilherme DuenhasBezerra, Felipi Luiz de AssunçãoOliveira, Alysson de Camargo deRocha, Lucas BonfimFiori Tini, Giovannireponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALinstrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdfinstrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdfapplication/pdf1311934http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31192/1/instrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdfdb20aa48dad4b20aab00f1ce7fea8357MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31192/2/license_rdf4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31192/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTinstrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdf.txtinstrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdf.txtExtracted texttext/plain99780http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31192/4/instrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdf.txt224f7c9a303aacd90b9d987cf09caa82MD54THUMBNAILinstrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdf.jpginstrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1365http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/31192/5/instrumentacaoeficienciaplantabiogas.pdf.jpg92917a52c5404f397241090b6525e2f3MD551/311922023-04-21 03:07:41.757oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2023-04-21T06:07:41Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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