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Título: Gaseificação do glicerol a vapor em leito fixo e meio poroso não catalítico e cálculo do balanço energético
Título em inglês: Gasification of glycerol steam in a fixed bed and non-catalytic porous media and energy balance calculation
Autor(es): Teixeira, Priscila Lane Lemos
Orientador(es): Bueno, André Valente
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Energia alternativa
Biodiesel
Biocombustível
Data do documento: 2012
Citação: TEIXEIRA, P. L. L. (2012)
Resumo: Como o processo de gaseificação do glicerol adquire um balanço energético desfavorável, é sugerida a operação de um gaseificador como dispositivo de heat recovery. Nesse contexto, um reator de leito fixo é operado com gases de exaustão a uma temperatura de 820°C como fonte de energia e injeção eletrônica contínua de glicerol e água. O reator de leito fixo foi construído com aço inox AISI 310 e com capacidade volumétrica de 3,73 litros e como material poroso do leito a alumina com 1,5 mm de diâmetro. O experimento utilizou termopar do tipo K, sensor de pressão piezoresistivo e controle de vazão mássica com sensor de alta precisão do tipo Coriolis. A composição dos gases do produto, a demanda energética da gaseificação e a eficiência global do processo foram analisadas em função da temperatura variando de 600 a 800 °C e a percentagem de glicerol na mistura variando de 30 a 90%. Para determinar a viabilidade do projeto foi realizado um estudo energético do processo utilizando o software EES (Engineering Equation Solver). Apesar de o reator ter sido construído com pequenas dimensões o objetivo do trabalho é obter resultados qualitativos para a gaseificação do glicerol com praticidade, sem variáveis de risco e dificuldades envolvidas em sistemas de grande porte. O experimento mostrou uma boa conversão dos produtos em hidrogênio com valores acima de 50% em 750°C e proporção de 70% de glicerol em água e um gasto energético de 36 MJ/g com uma eficiência do processo próxima a 100%.
Abstract: As the gasification process of glycerol acquires an unfavorable energy balance, the operation of a gasifier in heat recovery mode is suggested. In this context, a fixed bed reactor was operated with exhaust gases at a temperature of 820ºC as energy source and continuous electronic injection of glycerol and water. The fixed bed reactor was build with AISI 310 stainless steel and counted with a volumetric capacity of 3,713 liters and alumina with 1,5mm of diameter as the material of the porous bed. The experiments used K type thermocouples, piezoresistive pressure sensors and mass flow control based on a high precision Coriolis sensor. The exhaust gases composition, the energy demand for gasification and the overall efficiency of the process were analyzed in a temperature range from 600 to 800ºC and a glycerol percentage at the mixture ranging from 30 to 90%. To determine the viability of the project, an energy study of the process was performed using the software EES (Engineering Equation Solver). Although the reactor was built using small dimensions, the objective of this work is to obtain qualitative results for the gasification of glycerol with practicality, without risk variables and difficulties involved in large systems. The experiment showed a good conversion of products in hydrogen, presenting a conversion above 50% at a temperature of 750ºC and with a proportion of 70% of glycerol in water and an energy waste of 36MJ/g with gasification efficiency nearby 100%.
Descrição: TEIXEIRA, P. L. L. Gaseificação do glicerol a vapor em leito fixo e meio poroso não catalítico e cálculo do balanço energético. 2012. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5094
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