As regiões Norte e Nordeste do país concentram a maior parte das comunidades brasileiras sem acesso à rede de distribuição de energia elétrica. O modelo de fornecimento de energia elétrica adotado para as demais regiões do país não atende às características peculiares destas regiões. A grande maioria das comunidades localizadas nas regiões isoladas que dispõem de sistemas de geração de energia elétrica localizada está baseada em pequenos motores a óleo diesel. Acontece que, nestas comunidades, o custo de transporte deste combustível, dadas as grandes distâncias a serem percorridas, chega a dobrar. Desta forma, o emprego de unidades de geração de energia elétrica de pequeno porte utilizando combustíveis regionais como, por exemplo, a biomassa, pode vir a ser uma alternativa economicamente viável. Este trabalho foi baseado e desenvolvido ao longo do projeto Comparação entre Tecnologias de Gaseificação de Biomassa Existentes no Brasil e no Exterior e Formação de Recursos Humanos na Região Norte GASEIFAMAZ. Seu objetivo é analisar as perspectivas para substituição do óleo diesel na geração de energia elétrica, em comunidades isoladas da região amazônica, através de sistemas de pequeno porte para gaseificação de biomassa localmente disponível. / The Northern and the Northeastern of the Brazilian territory concentrate most of the communities without access to the electric energy distribution grid. On the other hand, the supplying model adapted outside these regions does not support their peculiarities. Most of the communities located at isolated areas that have its own electric system generation rely on diesel engine to do so. However, diesel transport cost double due to long distance. In this way, small scale electric system generation units using local fuel like biomass could become a viable alternative. This work is based on the project Comparison among existing technologies of biomass gasification and formation of human resources in Amazon region - GASEIFAMAZ and its aims to analyse the perspectives to replace diesel oil in the electric energy generation at the Amazon isolated communities trough small scale biomass gasification system.

Resumo: Esta dissertação analisou a viabilidade técnica de gaseificação de lama de alto de alto forno da ArcelorMittal Tubarão para produção de gás visando uma utilização interna. A gaseificação foi conduzida através de simulação em modelo de equilíbrio químico TCW - Termochemical Information and Equlibrium Calculation. Foram simuladas 3 misturas para gaseificação: a) 100% carvão metalúrgico de alto volátil (base das misturas), b) de lama de alto forno com 85% de carvão metalúrgico alto volátil e c) de lama de alto forno com 75% de carvão metalúrgico alto volátil. Os dois parâmetros principais que definiram a viabilidade técnica de gaseificação de lama de alto forno foram poder calorífico inferior - PCI e faixas de trabalho temperaturas no reator. O PCI do gás foi calculado a partir das frações molares de H2 e CO contidas no gás obtidos nas misturas simuladas / Abstract: This dissertation analyzed the technical viability of blast furnace slurry gasification with the objective of using the obtained gas at ArcelorMittal Tubarão. The process was simulated using an equilibrium program, the TCW - Termochemical Information and Equilibrium Calculation. Three mixtures were considered for gasification: a) 100% high volatile metallurgical coal (the base of the mixtures), b) 15% slurry and 85% coal, and c) 25% slurry and 25% coal. The two main parameters that defined the technical viability of the blast furnace slurry were the mixture Low Heat Value (LHV) and the temperature ranges for work in the gasification reactor. The LHV was calculated from the molar fractions of H2 and CO in the gas obtained in the simulation / Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Sergio Leite Lopes / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Mestre

A retenção de particulados oriundos da combustão apresenta-se como um dos maiores problemas em sistemas de geração de energia a partir de carvão (IGCC), e tem como principais objetivos evitar incrustações e minimizar as emissões de poluentes atmosféricos. Para a remoção destes gases e particulados tem se mostrado conveniente a utilização de tecnologias de remoção que não utilizem água como veículo, o que reduziria o impacto ambiental e os custos para o tratamento dos efluentes gerados. Dentro destas características se enquadram os filtros granulares de leito fixo ou móvel. A proposta deste trabalho consiste no estudo de um filtro granular de leito fixo inicialmente em escala de bancada para futura remoção de material particulado seco oriundo da queima do carvão. Primeiramente foi feito um estudo do modelo do filtro utilizando o simulador comercial ANSYS CFX 11.0, como ferramenta computacional. Neste estudo foi possível verificar a perda de carga do leito, a velocidade do gás na entrada do leito, linhas de corrente do gás e pontos de turbulência e recirculação anterior à experimentação. A partir destes resultados preliminares foi possível a continuação do trabalho experimental que se deu em 3 etapas. A primeira foi o cálculo do perfil de velocidade do gás, a segunda a calibração da placa de orifício, instrumento de medida de velocidade e, por fim, as medias de perda de carga por diferença de pressão. Com os dados coletados calculou-se a permeabilidade hidráulica do leito, valor este aplicado ao modelo computacional para comparação com a permeabilidade teórica. Os resultados finais de perda de carga para o filtro, principal objetivo do trabalho, estão dentro do esperado e torna possível a continuidade do projeto para estudos futuros. / The particulate retention from combustion is presented with one of the biggest problems in systems of power generation from coal (IGCC), and has as main objectives to avoid fouling and minimize emissions of air pollutants. For the removal of these gases and particles has been shown convenient to use removal technologies that do not use water as a vehicle, which would reduce the environmental impact and costs for the treatment of effluents. In these characteristics are framed the fixed bed granular filter or moving bed granular filter. The purpose of this work is to study a fixed-bed granular filter initially in bench scale, for future removal of dry particulate material derived from burning coal. First a study was made of the filter model using the commercial simulator ANSYS CFX 11.0 as a computational tool. In this study it was possible to verify the pressure drop of the bed, the gas velocity at the entrance of the bed, current lines and gas recirculation and turbulence points before the experimentation. From these preliminary findings, it was possible to further experimental work was made in three steps. The first was the calculation of the velocity profile of the gas, the second orifice plate calibration, the measuring instrument speed, and finally the medium pressure drop by the pressure difference. With the collected data used to calculate the hydraulic permeability of the bed, a value applied to the computational model for comparison with theoretical permeability. The final results of loss for the filter, the main objective of this study are as expected and makes possible the continuation of the project for future studies.

Submitted by Marcela Magalhães (cella2142@gmail.com) on 2017-10-26T17:04:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarcelaMagalhães_versaofinal.pdf: 1685456 bytes, checksum: 8f97bb289e1d1cab385d98c7df8707fe (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-10-27T10:33:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarcelaMagalhães_versaofinal.pdf: 1685456 bytes, checksum: 8f97bb289e1d1cab385d98c7df8707fe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-27T10:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarcelaMagalhães_versaofinal.pdf: 1685456 bytes, checksum: 8f97bb289e1d1cab385d98c7df8707fe (MD5) / Coconut shells are characterized as the main solid co-products generated in the coconut derivative industry, greatly contributing to the amount of materials discarded in landfills. The State of Bahia is the largest producer of coconuts and co-products generated by the coconut agroindustry in Brazil, with 98.087 tons/year. The thermal utilization of this biomass in the form of chips, for the generation of energy through gasification, can be an economically viable alternative and favorable to the environment. The objective of this work was to identify the thermal conversion potential of this biomass. Process modeling was performed using the Engineering Equation Solver (EES) computational plataform. The following results were obtained in the proximate analysis: moisture, 9.87 %; Ashes, 13.24 %; Volatiles, 68.49 % and fixed carbon, 8.78 %. The ultimate analysis provided: C = 44.03 %; H = 4.85 %; N = 0.51 % and O = 50.61%. Through the EDX analysis it was observed a high concentration of the minerals potassium and calcium. The values obtained for the high heat value (HHV) and lower heat value (LHV) were 15.11 MJ/kg and 13.90 MJ/kg, respectively. The gas composition, gas LHV, mass conversion efficiency (Em), cold efficiency (Ef) and hot efficiency (Eq) were: 23.97 % of H2, 28.82 % of CO, 11.75 % of CO2, 0.63 % of CH4 and 34.84 % of N2; LHV = 6.44 MJ/kg; Em = 50.76 %; Ef = 50.43 % e Eq = 23.00 %. It is concluded in this work that, when compared to other biomasses, the coconut shell presents lower energy value. Therefore, further investigation on alternative applications should be considered. / As cascas de coco são caracterizadas como os principais co-produtos sólidos gerados na indústria de derivados de coco, contribuindo bastante na quantidade de materiais dispostos em aterros sanitários. O Estado da Bahia é o maior produtor de coco e co-produtos gerados pela agroindústria de coco no Brasil, com 98.087 ton/ano. O aproveitamento térmico desta biomassa sob a forma de chips, para geração de energia via gaseificação, pode ser uma alternativa economicamente viável e favorável ao meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi identificar o potencial de conversão térmica desta biomassa. A modelagem foi realizada a partir da utilização da plataforma computacional Engineering Equation Solver (EES). Foram obtidos na análise imediata: umidade, 9,87 %; cinzas, 13,24 %; voláteis, 68,49 % e carbono fixo, 8,78 %. Na análise elementar encontrou-se: C = 44,03 %; H = 4,85 %; N = 0,51 % e O = 50,61 %. Através da análise EDX constatou-se maior concentração dos minerais potássio e cálcio. Os valores obtidos para o poder calorífico superior (PCS) e o poder calorífico inferior (PCI) foram de 15,11 MJ/kg e 13,90 MJ/kg, respectivamente. Determinaram-se também a composição, o poder calorífico inferior (PCI) do gás de saída e as eficiências de conversão de massa (Em), a frio (Ef) e a quente (Eq), respectivamente: 23,97 % de H2, 28,82 % de CO, 11,72 % de CO2, 0,63 % de CH4 e 34,84 % de N2; PCI de 6,44 MJ/kg; Em = 50,76 %; Ef = 50,43 % e Eq = 23,00 %. Conclui-se neste trabalho que, quando comparada com outras biomassas, a casca de coco apresenta menor valor energético. Desta forma, um estudo em busca de outras aplicações para seu aproveitamento surge como uma alternativa a ser considerada.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323974.pdf: 2504704 bytes, checksum: 00678f9f1aef9a5e9791d4fd1bef7677 (MD5) Previous issue date: 2013 / The steam gasification of Brazilian coal chars, subbituminous and bituminous, were investigated using a thermobalance in a temperature range of 1073-1173 K and pressure range of 1-20 bar. The operating variables used were in agreement with differential reactor and free diffusion limitations. The coal char samples were characterized, and the effects of temperature, total system pressure, parcial pressure and hidrogen on the kinetics of steam gasification were determined. The non-reactive core model was the one that best described the gasification reactions, at conditions studied, for conversions between 5-80%. For these coals and temperature range studied between 800 and 900 ° C, 1 bar, the activation energies were found to be 119.2 kJ?mol-1 and 170 kJ?mol-1 and pre-exponential factor were determined to be 4,10?105 e 4,55?103 min-1, respectively. Based on these parameters was determined the coal reactivity: CMRS-02 > CMSC-04 > CMSC-02 > CMSC-01. The higher reactivity for coal CMRS-02 was ascribed to the coal rank and vitrinite content. Regarding the effect of temperature, total pressure of the system and parcial pressure of steam on the reaction rate, the results showed that these effects were higher for bituminous coals, as the rank coal has more influence on the rate of reaction. The presence of hidrogen strongly inhibits the char-steam gasification reactions. The gases formed were H2, CO2and CO and the molar ratio H2/CO between 1,5 and 2 indicates that the syngas produced is promising for Fischer-Tropsch synthesis.

The search for technologies for sustainable development which meets the economic and environmental viability, has provided meetings, and conferences among all nations. Clean energy production and environmental preservation are growing issues and promoted these events worldwide. On the world stage of evolution predicts energy supply that is gradually increasing and the share of biofuels (both ethanol and biodiesel) in the energy world, notably: (i) growth in the production of coal to liquid (CTL, English coal to liquid), (ii) increased demand for unconventional transportation technologies (hybrid and flex fuel cars), and (iii) increased capacity and nuclear power generation and accelerated improvements in energy efficiency. Currently, the use of the potential energy contained in organic materials such as agricultural waste, industrial and urban are still below the potential energy that exists in these inputs. Gasification is a thermochemical process for converting biomass into a gas fuel with basic features. This technology allows and the use of combined cycle with integrated gasification (IGCC), ie, the use of gases produced in gasification Otto cycle engines or gas turbine to produce electricity, and the application of the technique of capture and storage carbon (Carbon Capture and Storage, CCS), which gives low emission of sulfur, offers ease of processing multiple inputs and results in different energy products and post-processable. The choice of gasifier must be in accordance with the abundant supplies in the region. The biggest challenges for the advancement of gasification technology are the high cost of technology compared to the current price of a barrel of oil and lack of skilled labor to operate the system. This thesis aimed to assembly and assessment experiences of a pilot plant for gasification, processing inputs pertaining to the region (coal and briquette sugar cane bagasse), as the results achieved and the production of synthesis gas analysis and the production of electricity. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A procura por tecnologias para um desenvolvimento sustentável o qual satisfaça a viabilidade econômica e ambiental, tem proporcionado reuniões, encontros e conferências entre todas as nações. Produção de energia limpa e preservação ambiental são temas crescentes e fomentados nesses eventos em todo mundo. No cenário mundial de evolução da oferta de energia prognostica-se que seja crescente e gradual a participação de biocombustíveis (tanto etanol quanto biodiesel) na matriz energética mundial, destacando: (i) crescimento na produção de carvão para líquido (CTL, do inglês coal to liquid); (ii) aumento na demanda de tecnologias de transporte pouco convencionais (carros flex fuel e híbridos); e, (iii) aumento na capacidade e geração de energia nuclear e melhorias aceleradas em eficiência energética. Atualmente, o aproveitamento do potencial energético contido nos materiais orgânicos, tais como: resíduos agrícolas, industriais e urbanos ainda são aquém do potencial energético existente nesses insumos. A gaseificação é um processo termoquímico de conversão da biomassa em um gás com características basicamente combustíveis. Esta tecnologia permite a utilização do Ciclo Combinado com a Gaseificação Integrada (IGCC), isto é, a utilização dos gases produzidos na gaseificação em motores de Ciclo Otto ou turbina à gás para produção de energia elétrica, além da aplicação da técnica de captura e armazenamento de carbono, (Carbon Capture and Storage-CCS), que proporciona baixa emissão de enxofre, oferece facilidade em processar vários insumos e resulta em diversos produtos energéticos e pós processáveis. A escolha do tipo de gaseificador deve ser de acordo com os insumos abundante da região. Os maiores desafios para o avanço da tecnologia da gaseificação são os altos custos da tecnologia frente ao preço atual do barril de petróleo e a falta de mão de obra especializada para operação do sistema. Esta dissertação teve por objetivo a montagem e a avaliação experimental de uma planta piloto de gaseificação, processando insumos próprios da região (carvão e briquete de bagaço de cana), como resultados alcançaram a produção e análise dos gases de síntese e a produção de energia elétrica.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-10T13:34:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1064077 bytes, checksum: 21b625b1e6ef70974d2242f670c8044b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T13:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1064077 bytes, checksum: 21b625b1e6ef70974d2242f670c8044b (MD5) Previous issue date: 2005-12-09 / O uso de energias renováveis pode colaborar substancialmente para reduzir as emissões atmosféricas e suprir a crescente demanda por recursos energéticos. O desenvolvimento de programas de pesquisa visando a obtenção de tecnologias alternativas de termo-conversão de biomassa de origem vegetal teve um grande avanço a partir da década de 70 e, a gaseificação da biomassa tem se apresentado como uma alternativa sustentável para geração de energia, com baixa emissão de poluentes. No processo de gaseificação a matéria orgânica é queimada em altas temperaturas com ar sub- estequiométrico. Como o oxigênio não é suficiente para queimar toda a matéria orgânica, o resultado é a produção de uma mistura de gases combustíveis como CO, CH 4 , H 2 e outros. O gás combustível pode, então, ser usado para fins térmicos, geração de eletricidade ou para fins químicos como, por exemplo, na produção de metanol. O uso térmico da biomassa gaseificada traz a grande vantagem da queima extremamente limpa do gás combustível, quando comparado à queima direta da biomassa. O aproveitamento da biomassa constituída por resíduos de madeiras e agrícolas como alternativa energética, por meio da briquetagem, é estimulado pelo fato de que tais resíduos consistem, em geral, de materiais particulados, com dimensões não uniformes; sua baixa densidade incrementa o custo de transporte e armazenamento, além de que possuem baixo preço de comercialização. A briquetagem é o processo mais utilizado para a compactação de resíduos agro-florestais, objetivando a produção de combustíveis sólidos. Em 2004, a produção brasileira de celulose alcançou 9,6 milhões de toneladas e de papel 8,5 milhões de toneladas gerando no processo uma grande quantidade de resíduos. Este trabalho foi desenvolvido para avaliar a viabilidade técnica do uso de briquetes de casca de eucalipto para aquecimento de ar, em um reator de gaseificação de fluxo concorrente acoplado a uma câmara para combustão dos gases produzidos. Para análise comparativa foram efetuadas três repetições de quatro tratamentos distintos quanto ao uso puramente de briquetes e misturas de briquetes e lenha de eucalipto em proporções variadas. Pela análise dos resultados concluiu-se que o processo de gaseificação/combustão usando-se apenas briquetes de casca de eucalipto ou a mistura destes com lenha é capaz de gerar ar quente, limpo, isento de fumaça e impurezas. O fator de ar durante os testes, em média, foi de 43%. O sistema apresentou eficiências térmicas médias de 44,8%, 53,1%, 49,7% e 48,6%, para os diferentes tratamentos e eficiência global de 72,2%, 76,4%, 75,1% e 73,2%, na mesma ordem. O consumo de combustível oscilou entre 33,6 e 36,7 kg.h -1 . A temperatura média do ar na saída do sistema foi de 110oC. A gaseificação ocorreu entre 2 e 6 minutos após a ignição do combustível e, cerca de 20 minutos para atingir as condições ideais de funcionamento. As temperaturas nas distintas zonas do reator estão de acordo com aquelas previamente apresentadas na literatura. Há um grande potencial de vitrificação das cinzas geradas, devido a ocorrência de altas temperaturas nas zonas de oxidação e redução, o que dificultou a limpeza da grelha após cada repetição. A análise do ar na saída indica baixíssimos teores de monóxido e dióxido de carbono em sua composição. / The use of renewable energies can substantially collaborate to reduce the atmospheric emissions, and to supply the increasing demand for energetic resources. The development of research programs focused on obtaining alternative technologies for thermal-conversion of biomass of vegetable origin had a great progress starting from the decade of 70. The biomass gasification has been presenting as a sustainable alternative for energy generation, with low pollutant emission. In the gasification process, the organic matter is burned in high temperatures with sub-stechiometric air. As the oxygen is not enough to burn all the organic matter, the result is the production of a fuel mixture of gases like CO, CH 4 , H 2 and others. So, the fuel gases can be used for electricity generation, for thermal or chemical purposes as for instance, in the methanol production. The thermal use of the gasified biomass brings the great advantage of an extremely clean burning of the fuel gases, as compared to the direct burning of the biomass. The use of the biomass constituted by wood and agricultural residues as an energetic alternative, through the briquetting, has been stimulated by the fact that such residues consist, in general, of materials particled with non uniform dimensions; their low densities increase the transport and storage costs and, in addition, they have low commercialization prices. The briquetting is the most used process for the compactation of agriculture-forest residues aiming the production of solid fuels. In 2004, the Brazilian production of cellulose and paper reached, respectively, 9.6 million and 8.5 million of tons, generating in the process a great amount of residues. This work was developed to evaluate the technical viability of the use of briquettes of eucalyptus bark for air heating through a gasification reactor of concurrent flow coupled with a combustion chamber for the produced gases. For comparative analysis three repetitions of four distinct treatments were made. Such treatments refer to the use of briquettes only or briquettes and eucalyptus firewood mixed in varied proportions. The analysis of the results indicates that the gasification/combustion process of briquettes and firewood generates hot air exempt of smoke and impurities. The relative moisture during the tests, on average, was of 43%. The system exhibited average thermal efficiencies of 44.8%, 53.1%, 49.7%, and 48.6% for the different treatments, and corresponding global efficiencies of 72.2%, 76.4%, 75.1%, and 73.2%. The fuel consumption oscillated between 33.6 and 36.7 kg.h -1 . The average air temperature in the exit of the system was 110oC. The gasification happened between 2 and 6 minutes after the beginning of the fuel burning and, it took about 20 minutes to reach the ideal conditions of operation. The temperatures in the different zones of the reactor were in agreement with those previously reported on the literature. Due to the occurrence of high temperatures in the oxidation and reduction zones, a great amount of vitrified ashes was generated, hindering the cleaning of the grill after each repetition. The analysis of the air at the exit indicates very low contents of monoxide and dioxide carbon in its composition. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-03-10T10:38:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1842131 bytes, checksum: aecfa2b75a277b46883d67d73756078a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T10:38:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1842131 bytes, checksum: aecfa2b75a277b46883d67d73756078a (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Objetivou-se neste trabalho apresentar o projeto e teste da automatização de um gaseificador de biomassa de leito fixo do tipo concorrente. Para entendimento do problema foi apresentado o estado das fontes energéticas no mundo, apontando a utilização da biomassa, como energia renovável, uma possível solução para os problemas ambientais de escassez de fontes energéticas não renováveis. Observa- se que a gaseificação é um processo viável para transformação de biomassa em energia, sendo que a gaseificação carece de métodos confiáveis e automáticos de operação. Para solução do problema, propôs-se a implementação de um controlador automático. Foram realizados seis experimentos, dos quais os três primeiros foram utilizados para a identificação e modelagem do sistema dinâmico. A partir da modelagem estimou-se os parâmetros do controlador automático do tipo PID, o qual foi implementado com a ajuda de um Arduino UNO. Nos três testes seguintes o, controlador foi testado no sistema dinâmico. A pesquisa demonstrou a eficácia do controlador e do modelo aproximado do gaseificador de biomassa, com um gás de boa qualidade e com PCI passível de ser aplicado em diversas atividades agrícolas. / The aim of this work present the project and test automation of a gasifier fixed bed biomass competitor type. For understanding of the problem was presented the state of energy sources in the world, pointing to the use of biomass as renewable energy, a possible solution to the environmental problems of scarcity of non-renewable energy sources. Observe what, gasification is a viable project for the transformation of biomass into energy, and gasification lacks reliable and automated methods of operation. To solve the problem, proposed the implementation of an automatic controller. Six experiments, of which the first three were used for the identification and modeling of the dynamic system were performed. From modeling was estimated parameters of the automatic PID controller which is implemented with the help of an Arduino UNO. In the three following tests the driver has been tested in dynamic system. The study demonstrated the effectiveness of the controller and the approximate model of the biomass gasifier with a good quality gas and PCI that can be applied to various agricultural activities.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-12T10:19:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 20515091 bytes, checksum: 75c60f080e8a6903936327ce8ea0a90d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T10:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 20515091 bytes, checksum: 75c60f080e8a6903936327ce8ea0a90d (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / O presente trabalho objetivou-se na construção de um sistema automático de alimentação de biomassa para um gaseificador com reator do tipo concorrente. O processo de gaseificação apresenta-se como uma alternativa sustentável às fontes de energia não renováveis, causando menor impacto ambiental na geração de energia térmica ou elétrica. Porém, os reatores menores não apresentam um sistema contínuo de geração de energia, pois eles gaseificam apenas o que está contido internamente no reator. Quando essa carga de biomassa acaba é necessário abrir o gaseificador e enche-lo novamente, o que reiniciaria o processo. Portanto, para utilização na maioria das aplicações, a disponibilidade de energia térmica ou elétrica é necessária continuamente. Outra aplicação do sistema automático na alimentação é a facilidade de operação, ajudando a disseminar a tecnologia da gaseificação de biomassa. Com o problema exposto, foi feita a automação do processo de alimentação de biomassa, utilizando para isso, componentes de automação e instrumentação industrial. A lógica da alimentação da biomassa foi implementada em um controlador lógico programável (CLP) e sensores e atuadores serão responsáveis por passar informações do processo ao CLP e vise-versa. Foram feitos três testes para que pudesse ser observado o comportamento do sistema e também verificar a influência deste na gaseificação como um todo. Os resultados encontrados foram satisfatório para todos os testes, sendo que o sistema de automação proporcionou maior facilidade de operação do reator e a geração de gás combustível apresentou-se de forma intermitente, sem a necessidade de intervenção de operadores, excetuando para o enchimento do silo de armazenamento. O gás gerado apresenta boa qualidade e com PCI dentro dos valores teóricos esperados, sendo possível a aplicação na geração de energia térmica e elétrica em qualquer atividade agrícola. / This work aimed to the construction of an automatic biomass supply system for a gasifier with competitor type reactor. The gasification process is presented as a sustainable alternative to non-renewable energy sources, causing lower environmental impact to generate heat or electricity. However, the smaller reactors do not have a continuous system of power generation, they gasify just what is contained inside the reactor. When this biomass load just need to open the gasifier and fills it again, this would reinitiate the process. Therefore, for use in most applications the availability of thermal or electric energy is required continuously for the whole time, another application of the system in automatic feeding is ease of operation helping to spread the biomass gasification technology. With the exposed problem, the automation of the biomass feeding process was performed, using for this, automation components and industrial instrumentation. The biomass supply system logic was implemented in a programmable logic controller (PLC), and sensors and actuators will be responsible for passing process information to the PLC and vise- versa. Three tests were made for be observed system behavior and also check the influence of this on gasification as a whole. The results were satisfactory for all tests, with the automation system provided higher reactor ease of operation and the generation fuel gas, has performed intermittently without the need for operator intervention only for filling the storage silo. The generated gas made up of good quality and PCI within the theoretical expected values and practical application in the generation of thermal and electrical energy in any agricultural activity.

A retenção de particulados oriundos da combustão apresenta-se como um dos maiores problemas em sistemas de geração de energia a partir de carvão (IGCC), e tem como principais objetivos evitar incrustações e minimizar as emissões de poluentes atmosféricos. Para a remoção destes gases e particulados tem se mostrado conveniente a utilização de tecnologias de remoção que não utilizem água como veículo, o que reduziria o impacto ambiental e os custos para o tratamento dos efluentes gerados. Dentro destas características se enquadram os filtros granulares de leito fixo ou móvel. A proposta deste trabalho consiste no estudo de um filtro granular de leito fixo inicialmente em escala de bancada para futura remoção de material particulado seco oriundo da queima do carvão. Primeiramente foi feito um estudo do modelo do filtro utilizando o simulador comercial ANSYS CFX 11.0, como ferramenta computacional. Neste estudo foi possível verificar a perda de carga do leito, a velocidade do gás na entrada do leito, linhas de corrente do gás e pontos de turbulência e recirculação anterior à experimentação. A partir destes resultados preliminares foi possível a continuação do trabalho experimental que se deu em 3 etapas. A primeira foi o cálculo do perfil de velocidade do gás, a segunda a calibração da placa de orifício, instrumento de medida de velocidade e, por fim, as medias de perda de carga por diferença de pressão. Com os dados coletados calculou-se a permeabilidade hidráulica do leito, valor este aplicado ao modelo computacional para comparação com a permeabilidade teórica. Os resultados finais de perda de carga para o filtro, principal objetivo do trabalho, estão dentro do esperado e torna possível a continuidade do projeto para estudos futuros. / The particulate retention from combustion is presented with one of the biggest problems in systems of power generation from coal (IGCC), and has as main objectives to avoid fouling and minimize emissions of air pollutants. For the removal of these gases and particles has been shown convenient to use removal technologies that do not use water as a vehicle, which would reduce the environmental impact and costs for the treatment of effluents. In these characteristics are framed the fixed bed granular filter or moving bed granular filter. The purpose of this work is to study a fixed-bed granular filter initially in bench scale, for future removal of dry particulate material derived from burning coal. First a study was made of the filter model using the commercial simulator ANSYS CFX 11.0 as a computational tool. In this study it was possible to verify the pressure drop of the bed, the gas velocity at the entrance of the bed, current lines and gas recirculation and turbulence points before the experimentation. From these preliminary findings, it was possible to further experimental work was made in three steps. The first was the calculation of the velocity profile of the gas, the second orifice plate calibration, the measuring instrument speed, and finally the medium pressure drop by the pressure difference. With the collected data used to calculate the hydraulic permeability of the bed, a value applied to the computational model for comparison with theoretical permeability. The final results of loss for the filter, the main objective of this study are as expected and makes possible the continuation of the project for future studies.