Made available in DSpace on 2018-08-02T00:02:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11308_RODOLFO DE MERLO VENTUROTT.pdf: 1664529 bytes, checksum: 2de828c7265a10055ef43600b5c2a6ff (MD5) Previous issue date: 2017-08-14 / Existe atualmente um problema de saneamento básico que atinge bilhões de pessoas ao redor do mundo, especialmente em países subdesenvolvidos. A falta de tratamento das fezes ocasiona numa grande proliferação de doenças, como diarreia e cólera, causando desnutrição principalmente em crianças e podendo levar até a morte. O tratamento adequado destes dejetos é então fundamental para a melhoria da qualidade de vida das pessoas afetadas. Dente as soluções existentes, uma pouco explorada diz respeito à gaseificação. Estudos indicam o potencial da utilização da biomassa fecal para a produção de gases combustíveis, uma vez que ela apresenta alto poder calorífico se adequadamente preparada, com valores maiores do que biomassas convencionais, como madeira. Neste contexto, a pesquisa apresenta uma abordagem numérica em CFD para a simulação de um gaseificador cocorrente utilizando a biomassa fecal. A metodologia considera que as partículas de biomassa que entram no gaseificador são analisadas num referencial lagrangeano usando o Modelo de Fase Discreta, com o gás que preenche o domínio sendo analisado em referencial euleriano. As duas fases interagem em alternância durante o cálculo da solução do problema até que se atinja a convergência. Os resultados buscaram considerar a influência de diversos parâmetros no processo da gaseificação. As diferentes composições das amostras utilizadas indicaram um impacto de uma maior quantidade de carbono fixo no aumento da temperatura do reator, o que também impacta na qualidade dos gases produzidos. O aumento da umidade reduziu o poder calorífico dos gases, assim como no aumento do alcatrão, e também diminuiu a temperatura média do reator. A umidade relativa alterou um pouco a produção de gás hidrogênio devido à adição do vapor de água no gaseificador. O estudo, porém, apresentou eficiências relativamente altas, o que pode se dever à especificação da pirólise, e também houve problemas de estabilidade, que foram resolvidos com a relaxação da solução. Palavras chave: Biomassa fecal. Gaseificação. Gaseificador cocorrente. Dinâmica dos Fluidos Computacional. Modelo de Fase Discreta.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2015122 bytes, checksum: 8ec88dadf2dfe8f408775040894e047c (MD5) Previous issue date: 2013-07-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In order to maintain coffee quality within the commercialization standards, the post- harvest stages must be very well conducted, especially those related to cleaning, drying and storing, so that quality is not lost during storage.Among these stages, drying is the most important and if poorly conducted could put the quality of the product at risk. Drying requires clean warm air in order not to contaminate the product. Few studies have been performed on gasification, especially application of this process to drying grains. Therefore, the objective of the present study was to apply heated air generated by an automated biomass gasifier (eucalyptus charcoal) in coffee drying. Drying of the ripe coffee cherry in this study was performed in two drying silos attached to an automated biomass gasifier which generates the heated air used in the process. Two treatments were determined to conduct the study: treatment 1 consisted of 8 hours of drying per day, with revolving the grain mass every 2 hours; and treatment 2 consisted of drying the coffee on a suspended terrace and treatment 3 consisted of drying the coffee on concrete. In order to evaluate the influence of coffee drying in the system proposed, the following parameters were analyzed: beverage classification, electrical conductivity, potassium lixiviation and one thousand grain weight. Coffee dried in the proposed system was classified as a soft beverage, obtaining an average grade of 79 points. Based on the results, the following average values were obtained: 146.86 Scm- 1 -1 g for the electrical conductivity; 34.04 ppm.g-1for potassium lixiviation; 160.90 g as the one thousand grain weight. Drying performed using the proposed method showed to be viable since the dry coffee obtained presented good qualitative results regarding the specific mass, electrical conductivity, potassium lixiviation, color and other parameters which indicated that there was no risk of final quality loss in the beverage. / Para a manutenção da qualidade do café dentro dos padrões de comercialização, a etapa de pós-colheita precisa ser muito bem conduzida, principalmente, as relacionadas à limpeza, secagem e armazenamento, para que a qualidade não seja perdida durante o armazenamento. Destas etapas, a secagem é de fundamental importância e se mal conduzida pode comprometer a qualidade do produto. Ainda são poucos os estudos sobre a tecnologia da gaseificação, sobretudo na sua aplicação para secagem de grãos. Dessa forma, esta pesquisa visa contribuir para a aplicação do ar aquecido, proveniente de um gaseificador automatizado de biomassa (carvão de eucalipto), na secagem de café. A secagem do café cereja neste trabalho foi realizada em dois silos secadores acoplados a um gaseificador automatizado de biomassa, do qual provém o ar aquecido utilizado durante o processo. Três tratamentos foram determinados para a condução do trabalho, sendo eles: o tratamento 1 consistiu em 8 horas de secagem por dia com revolvimento da massa de grãos em intervalos de 2h e o tratamento 2 consistiu da secagem de café em terreiros suspenso e o tratamento 3 consistiu da secagem em terreiro de concreto. Para avaliar a influência da secagem do café através do sistema foram analisados os seguintes parâmetros: classificação de bebida, condutividade elétrica, lixiviação de potássio, massa de mil grãos. O café secado no sistema foi classificado quanto à bebida como apenas mole, obtendo nota média de 79 pontos. Com base nos resultados foram obtidos os seguintes valores médios: 146,86 Scm-1g-1 para condutividade elétrica; 34,04 ppm.g-1 para lixiviação de potássio; 160,90 g para o massa de mil grãos. De acordo com os resultados obtidos, o sistema de secagem apresentou-se como uma alternativa aos pequenos produtores de café, pois não houve perda de qualidade na sua bebida e por ser um sistema versátil, uma vez que além do café é possível secar outros grãos. Além disso, a automação do sistema propiciou um controle preciso da temperatura do ar de secagem durante todo o processo, o que é de fundamental importância para uma boa secagem do café.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 650312 bytes, checksum: 96eae32c74751e3b2db6bb29ca7b81b6 (MD5) Previous issue date: 2008-11-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Recently, concern has grown considering environmental issues associated with the preservation of natural resources with the intention of improving the present and future quality of life. Biomass gasification shows to be a sustainable technology for power generation with low greenhouse gas emissions. One of the problems by using the gasifier for air heating purposes in poultry facilities is the waste of energy during the day, since the equipment does not have control of the thermal power generated. During this period, the temperature difference between the air outside and the birds inside the building is lower when compared with the nocturnal period. Another way to control the temperature is the shutdown of the system, which requires the constant attention of the operator. Thus, there is a potential for energy savings if the thermal power could be controlled according to the demand, which can be represented by the temperature gradient. The purpose of this study was to evaluate the control of a set combustor-gasifier with downdraught co-current flow, through the control of speed of the fan engine and also controlling the contributions of primary and secondary air in the combustor. The experiment was carried out in the Energy and Preprocessing Areas of the Department of Agricultural Engineering, at the Federal University of Viçosa, Viçosa, Minas Gerais State. The air heating system was composed of a biomass gasifier with co-current air flow connected to a combustor for burning the gas produced. At the combustor exit was a centrifugal fan with capacity for 20 m3.mim-1 552 W, 220 V threephase motor. The exhaustion and environmental air temperatures were measures by thermocouples K (Cromel + Alumel). Eucalyptus wood biomass, with an average diameter 6.0 ± 2.0 cm average length 4.0 ± 2.0 cm was used as fuel to the gasifier. The areas used for the primary air contributions to the combustor were 0 and 112 cm², and for the secondary air contribution to the combustor were: 0, 180 and 360 cm². The frequencies chosen and applied by the frequency inverter to the motor were from 10 to 60 Hz, with steps of 5 Hz, obtaining a range of average actual power from the motor from 93 to 326 W. The difference of temperature and average actual power from the motor was measured with the combustor air inlets closed were respectively 127.7 °C and 233 W. When the combustor air inlet area was 472 cm2, 10 °C and 97 W were found. After evaluating the results, it could be concluded that: the control of exhaustion air temperature can be done by controlling the air flow to the combustor or changing the speed of the fan motor. The variation of the input area of air in the combustor implicates in a variation in the temperature of the exhaustion air. However, controlling the speed of the fan motor provides a change in exhaustion air temperature and a decrease in electric power consumption. The operation of the gasifiercombustor using a frequency inverter combined with the combustor openings of air eases the consumption production of thermal power. / Nos dias atuais, há uma preocupação com questões ecológicas associadas à preservação dos recursos naturais visando à qualidade de vida atual e futura. Nesse contexto, a gaseificação de biomassa é uma tecnologia sustentável para a geração de energia, por apresentar baixa emissão de gases poluentes. Um dos problemas do uso do gaseificador para o aquecimento do ar em aviários é o desperdício de energia no período diurno, tendo em vista que o equipamento não dispõe de sistema de controle de potência térmica gerada. Nesse período, a diferença de temperatura entre o ar ambiente e a necessária para as aves no interior dos galpões é menor quando comparada com o período noturno. Outra forma de controle da temperatura é o desligamento do sistema, o que acarreta uma constante atenção por parte do operador. Desse modo, há um potencial de economia de energia, caso venha a ser controlada a potência térmica em função da demanda, que pode ser representada pelo gradiente de temperatura. Objetivou se com este trabalho avaliar o controle de um conjunto gaseificador-combustor de fluxo concorrente, por meio do controle da velocidade do motor do ventilador e das entradas de ar primário e secundário no combustor. O experimento foi realizado nos laboratórios da Área Pré- processamento de Produtos Agrícolas e de Energia do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. O sistema de aquecimento de ar foi constituído por um gaseificador de biomassa de fluxo concorrente conectado a um combustor, onde foi queimado o gás produzido. Na saída do combustor foi colocado um ventilador centrífugo, com capacidade para 20 m3 mim-1 acionado por um motor de 552 W, 220 V trifásico. As medidas de temperaturas do ar exaustão e ambiente foram realizadas por meio de termopares blindados do tipo K, de Cromel+ Alumel. A biomassa utilizada foi lenha de eucalipto, tendo um diâmetro médio de 6,0 ± 2,0 cm e comprimento médio de 4,0 ± 2,0 cm. As áreas mínimas e máximas utilizadas para as entradas de ar primário no combustor foram de 0 e 112 cm2, e secundário de 0, 180 e 360 cm2. O intervalo de freqüências escolhidas e fornecidas pelo inversor ao motor foram de 10 a 60 Hz, com variação de 5 Hz, com isso foi obtido um intervalo de potência ativa média para o motor de 93 a 326 W. A diferença de temperatura e potência ativa média do motor foi medida para as entradas de ar no combustor fechadas, foi respectivamente de 127,7 °C e 233 W, e para a área de entradas de ar no combustor igual 472 cm2, foi respectivamente de: 10 °C e 97 W. Após analisar os resultados conclui-se que: O controle de temperatura do ar de exaustão pode ser efetuado pelo fluxo de ar que passa pelas entradas de ar no combustor, por meio do controle da área da entrada de ar no combustor ou pela variação da velocidade do motor do ventilador. A variação da área de entrada de ar no combustor implica em uma variação na temperatura do ar de exaustão. Entretanto, o controle da velocidade do motor proporciona uma variação da temperatura do ar de exaustão, e uma diminuição no consumo de energia elétrica. A operação do gaseificador- combustor utilizando o inversor de freqüência combinado com as aberturas de entrada de ar no combustor flexibiliza a consumo de potência térmica.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-31T20:09:40Z No. of bitstreams: 2 Leandro Friedrich.pdf: 2314417 bytes, checksum: 1d2af677cace54b4eed8932717d8d574 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T20:09:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Leandro Friedrich.pdf: 2314417 bytes, checksum: 1d2af677cace54b4eed8932717d8d574 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / With the increase in population and the expansion of agroindustries in the country, there is a significant increase of waste in all forms, both liquid, solid and gaseous, among them is glycerin, a byproduct of renewable energy sources. A survey of some sources of biomass generation and use of ligno-cellulosic material, together with by-product (glycerine) from the biodiesel industry to generate synthesis gas. In this work two types of residues / co-products (Glycerin and wood chip) with different concentrations of glycerin by volume were used to produce synthesis gas through the gasification technique. The results obtained in this work showed that there is an increase in the amount of H2 (hydrogen gas) in the gasification of the mixture between glycerin and wood chip, with a higher conversion rate of H2 with a mixture of 10% by weight of glycerol. The different techniques used for the qualitative and quantitative analysis of the synthesis gas showed the presence of gases H2 (hydrogen gas), CH4 (methane gas), CO2 (carbon dioxide), CO (carbon monoxide), N2 (nitrogen gas) and NH3 (Ammonia) in the samples. / Com o aumento populacional e com a expansão das agroindústrias no país, tem-se um aumento significativo de resíduos em todas as formas, tanto líquido, sólido e gasoso, entre eles está a glicerina, subproduto de fontes de energia renováveis.. Este trabalho faz um levantamento de algumas fontes de geração de biomassa e utilização de material ligno-celulósica, juntamente com subproduto (glicerina) da indústria de biodiesel para geração de gás de síntese. Neste trabalho foram utilizados 2 tipos de resíduos/coprodutos (Glicerina e cavaco de madeira) com diferentes concentrações de glicerina em volume para produzir gás de síntese através da técnica de gaseificação. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que há aumento principalmente da quantidade de H2 (gás hidrogênio) na gaseificação da mistura entre glicerina e cavaco de madeira, com maior taxa de conversão de H2 com mistura de 10% em massa de glicerina. As diferentes técnicas utilizadas para analise qualitativa e quantitativa do gás de síntese demonstraram presença de gases H2 (gás hidrogênio), CH4 (gás metano), CO2 (dióxido de carbono), CO (monóxido de carbono), N2 (gás nitrogênio) e NH3 (amônia) nas amostras.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2722593 bytes, checksum: 7ccc7962d48ab26b6e9fcd799d120719 (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main goal of this study is the generation of electricity using a modern open top biomass gasifier, (having a water gas cleaning system) imported from India, and a 36 kVA engine-generator. The engine, originally a Diesel MWM D229-4 was converted at the Laboratório de Inovação da UFPB to run just with poor gas from the gasifier. The fact that the imported gasifier had been designed to feed a dual engine to generate at the maximum 20 kWe, caused some difficulty when associated with the converted engine which ran just with gas. Therefore, drastic changes needed to be introduced at the original gasifier because when the engine was running at levels of power greater than 8.4 kWe, a sudden interruption occurred due to flooding of the gas cleaning water. Upon the required modifications, the gasifier was able to produce sufficient poor gas to generate 26 kWe of power. The engine was tested for different ignition advance angles: 22°, 20°, 16° e 9° and for two different types of wood. It was noted that the angle adjustment had a great influence not only over the engine performance itself, but also on the efficiencies of the gasifier and consequently of the system composed by the gasifier and the electrical generator. In this adjustment the ignition advance angle of 9° stood out as one that could guarantee economic advantages and better performance for the system, when the entire experimental range of power is considered. Taking into account that in our experiments an additional of 6 kWe was obtained as compared to the designed value for the Indian system operating with a dual engine, running with diesel and poor gas, we can conclude that the present results and considerations point to the importance of using a biomass gasifier as a successful means of solving the electrical energy dilemma in Brazil. / O principal objetivo deste estudo é a geração de eletricidade usando um sistema formado por um gaseificador de biomassa, moderno, topo aberto (com um sistema de lavagem do gás), importado da Índia, e um grupo gerador de 36 kVA. O motor, originalmente a diesel MWM D229-4 foi convertido no Laboratório de Inovação da UFPB, para funcionar com gás pobre. O gaseificador foi projetado para alimentar um motor do tipo dual, com capacidade máxima de geração de 20 kWe. Foi usado, todavia, para alimentar um motor a diesel convertido para funcionar apenas com gás. Nestas condições não gerava potências superiores a 8,4 kWe, uma vez que ocorria parada brusca do motor, decorrente do seu encharcamento pela água de lavagem do gás. Este fato fez com que drásticas modificações no projeto original, fossem introduzidas. As alterações efetuadas possibilitaram a produção de gás suficiente para gerar 26 kWe. O motor foi testado com diferentes ângulos de ignição, 22°, 20°, 16° e 9°, e o gaseificador com dois diferentes tipos de rejeitos de madeira. Verificou-se que o ajuste do motor tinha grande influência nos desempenhos, do motor, do gaseificador e, consequentemente, no do sistema gaseificador/grupo gerador. Neste ajuste destacou-se o ângulo de ignição de 9° que permitiu maiores vantagens econômicas e melhores condições de funcionamento, quando todo o intervalo de potência ensaiado foi considerado. Levando em conta que a potência elétrica produzida com a biomassa residual foi 6 kW acima da estipulada para o sistema que funcionaria com o motor dual, isto é, com diesel e gás pobre, e tratando-se de um sistema ecologicamente correto, pode-se concluir sobre a importância do uso de gaseificadores de biomassa como sendo uma opção para resolver o dilema da energia elétrica no Brasil.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-07T16:42:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGaseificadorTipo.pdf: 600936 bytes, checksum: 0de9c466832c23a25a0f22bd65d49fa6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-16T16:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGaseificadorTipo.pdf: 600936 bytes, checksum: 0de9c466832c23a25a0f22bd65d49fa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-16T16:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGaseificadorTipo.pdf: 600936 bytes, checksum: 0de9c466832c23a25a0f22bd65d49fa6 (MD5) Previous issue date: 2010 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A gaseificação é uma conversão termoquímica da biomassa em gás combustível, que pode ser usado como combustível em motores de combustão interna ou como gás de síntese para a indústria química. Para checar o desempenho de um gaseificador temos de quantificar a energia contida no gás produzido e a quantidade de carbono convertido por meio dos cálculos de eficiência energética e de conversão de carbono através dos dados obtidos experimentalmente. A eficiência energética é uma relação entre os fluxos de gás e biomassa e de suas respectivas quantidades de energia, no mesmo sentido, a conversão de carbono é a quantidade de compostos carbonáceos presentes no gás convertido a partir da quantidade de carbono presente na composição da biomassa. O presente documento avalia a eficiência energética e de carbono na conversão de um protótipo de um gaseificador indiano do tipo downdraft produzido por uma empresa local (Floragás). Os parâmetros nominais do gaseificador são: capacidade de produção de gás de 45 kWt, consumo de biomassa (caroço de açaí) de 15 kg/h. As dimensões do gaseificador são: DI 150 mm e altura de 2000 mm). A eficiência energética e a taxa de conversão de carbono foram quantificados, a queda de pressão devido ao leito do reator e a temperatura dos gases também foram medidos na saída do reator e também, a concentração de alcatrão, partículas e gases não condensáveis (CO, CO2, CH4, SO2, N2 e NOx) nos gases de combustão após a sistema de limpeza. / The gasification is a thermo-chemical conversion of biomass in fuel gas which can be used as a fuel in internal combustion engines or as a syngas for chemical industry. To quantify the performance of a gasifier we must quantify the energy contained in the gas produced and relate to the amount of energy contained in the biomass that feeds the gasifier, Energy Efficiency, and even with regard to levels of carbon converted from biomass into the gas produced, Carbon Conversion. This paper assesses the energy efficiency and carbon conversion in a prototype of an Indian downdraft gasifier type produced by a local company (Floragás). The gasifier nominal parameters are: gas production capacity of 45 kWt, açaí seeds consumption of 15 kg/h. The gasifier reactor dimensions are ID 150 mm and height in 2000 mm). Its energy efficiency and rate of carbon conversion were quantified, the drop in pressure due to the reactor bed and the gas temperature were also measured at the reactor exit and quantified the concentration of tar, particulate and not condensable gases (CO, CO2, CH4, SO2, N2 and NOx) in the flue gas after cleaning system.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-10T11:52:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoExperimentalReator.pdf: 6155129 bytes, checksum: 1a054f005cea1bbb8517a8f33aabd18a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-18T15:55:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoExperimentalReator.pdf: 6155129 bytes, checksum: 1a054f005cea1bbb8517a8f33aabd18a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-18T15:55:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoExperimentalReator.pdf: 6155129 bytes, checksum: 1a054f005cea1bbb8517a8f33aabd18a (MD5) Previous issue date: 2011 / Um leito de gaseificação de pequena escala foi projetado, construído e operado com o objetivo de investigar os parâmetros que influenciam o processo de gaseificação de um leito fixo de caroço de açaí. O reator é do tipo topo aberto downdraft estratificado, de dimensões de 15 cm de diâmetro interno por 1,5 m de altura, com isolamento térmico. O gás produzido foi coletado a jusante do leito de gaseificação e condensado para remoção de alcatrão, o qual foi posteriormente quantificado em titulador Karl Fisher. Após remoção do alcatrão o gás foi introduzido em um Micro GC para quantificação dos percentuais molares de H2, CO, N2 e CH4. O perfil de temperatura do leito foi medido com termopares tipo K posicionados ao longo do eixo longitudinal do leito em distâncias de 10 cm. A vazão de ar foi medida com auxilio de um tubo de Pitot e um micromanômetro. As aquisições dos dados de temperatura foram feitas por um data logger e vazão mássica do ar sendo feita usando comunicação RS232 do micromanômetro. Os procedimentos experimentais foram feitos ao longo de 4 horas de operação do leito de gaseificação, com consumo médio de biomassa de 1,6 kg/h, com 6 dados do perfil de temperatura, vazão mássica de ar, perda de carga do leito e concentração dos gases obtidos no processo de gaseificação e quantificação do teor de alcatrão condensável presente no gás. Verificou-se que o gaseificador de leito de açaí pode ser operado através de uma gama bastante ampla de taxas de fluxo de ar de 2 a 5 kg/h, com a quantidade de energia do gás produzido variando de 5 a 15 MJ/h. As concentrações típicas dos gases obtidos no leito foram de 13% de H2, 11% de CO, 1,3% de CH4. A eficiência máxima de gás frio de 57% e teor médio de alcatrão de 155 g/m3. / A bed of small-scale gasifier was a designed, built and operated in order to investigate the parameters that influence the gasification process of a fixed bed of açai seeds. The reactor type was a stratified downdraft open top and the dimensions are 15 cm of inner diameter and 1.5 m of height, with thermal insulation. The gas produced was collected downstream of the gasification bed and condensed for tar removal, which was subsequently quantified by Karl Fisher titration. After removal of tar, the produced gas was introduced in a Micro GC to be quantified in molar percentage of H2, CO, N2 and CH4. The temperature profile of the bed was measured with thermocouples type K, positioned along the longitudinal axis of the bed, with a distance of 10 cm between each other. The air flow was measured using a Pitot tube and a micromanometer. The acquisition of temperature data was made by a datalogger and the mass air flow rate was logged using the RS232 communication of the micromanometer. The experimental procedures were performed over 4 hours of operation of the gasification bed and the biomass average consumption was 1,6 kg/h. Six temperature profiles, mass flow of the incoming air, the bed pressure drop, concentrations of gases and tar content in the condensable gas, were obtained. It was found that the gasifier bed of acai can be operated in a wide range of air flow rates from 2 to 5 kg/h, with the amount of energy of the gas produced ranging from 5 to 15 MJ/h. The typical concentrations of gases obtained for the produced gas were 13% of H2, 11% of CO, 1,3% and CH4. The maximum cold gas efficiency resulted in 57% and and average tar content was 155 g/m3.

Submitted by Nestor Proenza Perez null (nestor@feg.unesp.br) on 2016-07-25T14:02:32Z No. of bitstreams: 1 TESIS VERSÃO FINAL NESTOR PROENZA.pdf: 3806431 bytes, checksum: e67652e66d5b48b5104953feec776a66 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-07-28T12:09:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 perez_np_dr_guara.pdf: 3806431 bytes, checksum: e67652e66d5b48b5104953feec776a66 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T12:09:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 perez_np_dr_guara.pdf: 3806431 bytes, checksum: e67652e66d5b48b5104953feec776a66 (MD5) Previous issue date: 2016-06-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foi realizada a caracterização física, geométrica e fluidodinâmica do bagaço de cana-de-açúcar visando o projeto e dimensionamento de um gaseificador de leito fluidizado borbulhante para pequena e média capacidade térmica (até 25 MW térmicos). As principais propriedades físicas e químicas como massa específica real, aparente e a granel, assim como os teores de umidade, cinzas, material volátil e carbono fixo presentes neste material foram determinadas aplicando normas vigentes para este tipo de resíduo. Também foi realizada uma caracterização geométrica através de técnicas de análise de imagens, determinando-se a esfericidade e razão de aspecto para todas as faixas de diâmetro de partículas estudadas, obtendo-se um valor médio de 0,39 no caso da esfericidade para o bagaço em seu estado natural. Através do estudo fluidodinâmico verificou-se que partículas de bagaço de cana com diâmetros característicos entre 0,59 – 9,5 mm não são fluidizáveis, apresentando uma tendência a coesão e formação de canais preferenciais. Foi constatado que o emprego dos modelos existentes até agora para a previsão da velocidade mínima de fluidização (Vmf), tanto para partículas de bagaço, quanto para misturas delas com material inerte, não preveem de forma adequada este parâmetro. Indicando erros entre 85% e mais de 100% em cada um desses caso, pelo que foram deselvolvidos dois novos modelos específicos para partículas de bagaço de cana e para misturas delas com areia, os quais previram com melhor exatidão os valores da (Vmf), com um erro máximo de 6,3%, para partículas de bagaço, e de até 30% para 88% das 25 condições experimentais testadas no caso de misturas. Conclui-se também que, para garantir uma boa fluidização, a fração em massa máxima de bagaço na mistura deve ser entre 2 - 5%. Uma nova metodologia é proposta baseada nos novos modelos desenvolvidos para a determinação da (Vmf), tornando possível o projeto e dimensionamento de gaseificadores de leito fluidizado borbulhante, sendo determinado que reatores trabalhando com misturas de bagaço e areia são 30% maiores que reatores empregando somente partículas de bagaço de cana-de-açúcar com uma eficiência a frio de 58,5%. / In this work is carried out a physical, geometric and fluid-dynamics characterization of sugarcane bagasse, aiming to design and sizing a bubbling fluidized bed gasifier for small and medium power (up to 25 MW thermal). The main physical and chemical properties as real density, bulk density and apparent density, as well as, the content of moisture, ash, volatile matter and fixed carbon present in the bagasse, were determined by applying the standars norms suitable for this type of residue. It was also made a geometric characterization by image analysis techniques, being determined the sphericity and aspect ratio for all diameter ranger of studied particles, obtaining an average value of 0.39 in the case of sphericity for bagasse in it is natural form. Through the fluid dynamic study it was found that bagasse particles with typical diameters between 0,59 – 9,5 mm are not fluidizable, showing a tendency to cohesion and formation of preferential channels. It has been found that the use of the existing models to date for determination of the minimum fluidization velocity for bagasse particles and for mixtures of them with inert, do not predict the right way this parameter, introduced errors of up to 85% to over 100% in both cases, therefore were developed two new models specifically for sugarcane bagasse particles and mixtures of them with sand, with a maximum error of 6.3% in the first case, and 30% for the 88% of the 25 experimental conditions tested in the case of mixtures. Concluding that to ensure a good fluidization, the maximum mass fraction of bagasse in the mixture should be between 2 - 5%. A new methodology is proposed based on the new models developed, making possible the design and dimensioning of the bubbling fluidized bed gasifier, determining that reactors working with mixtures of sugarcane bagasse and sand are 30% higher than reactors employing solely sugarcane bagasse particles, with a cold gas efficiency of 58.5%.