FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / A biomassa lÃquida residual de processos agrÃcolas e agroindustriais em geral representa
um recurso renovÃvel em quantidade expressiva sem uma destinaÃÃo econÃmica e
ambientalmente sustentÃvel Como exemplo a soluÃÃo quanto aos estoques de glicerina
resultante da transesterificaÃÃo de Ãleos vegetais para obtenÃÃo do biodiesel tem sido postergada
pela carÃncia de alternativas de engenharia apropriadas ao aproveitamento adequado dessa
biomassa Por essa razÃo foi iniciado o desenvolvimento de um reator de gaseificaÃÃo destinado
à biomassa lÃquida pela via da oxidaÃÃo parcial onde à empregada uma tecnologia de combustÃo
nÃo convencional a CombustÃo de FiltraÃÃo como base de projeto para a concepÃÃo do reator
em que a biomassa de referÃncia utilizada foi o glicerol (C3H8O3) Este trabalho eminentemente
experimental foi realizado com a construÃÃo de um protÃtipo de reator de gaseificaÃÃo em
escala de laboratÃrio em que seu queimador à preenchido completamente por esferas cerÃmicas
de alumina (Al2O3) formando assim uma matriz porosa inerte que fica parcialmente imersa no
glicerol na sua extremidade inferior e que envolve um trocador de calor instalado na parte
superior do reator O processo à investigado no sentido de identificar algumas caracterÃsticas
fundamentais de projeto tais como: limite de operaÃÃo do reator em termos de misturas arcombustÃvel;
presenÃa de fenÃmenos de instabilidade; velocidade de propagaÃÃo da onda de
combustÃo; e influÃncia dos principais parÃmetros de operaÃÃo, razÃo de equivalÃncia taxa de
consumo de combustÃvel e vazÃes de ar e Ãgua na reaÃÃo Embora toda a experimentaÃÃo tenha
se restringido a ensaiar o gaseificador para produÃÃo de gÃs de sÃntese pelo mÃtodo da oxidaÃÃo
parcial a investigaÃÃo teÃrica foi mais abrangente englobando a reforma autotÃrmica Os
experimentos respaldados por instrumentos de monitoramento e anÃlise cromatogrÃfica foram
apoiados por um estudo teÃrico a partir de um modelo analÃtico simplificado com base na reaÃÃo
global de oxidaÃÃo parcial associada à reaÃÃo de deslocamento ÃguaâgÃs Resultados
experimentais demonstraram a viabilidade do processo constatando estabilidade operacional em
ampla faixa de razÃo de equivalÃncia e eficiÃncia de conversÃo (>20%) do glicerol em gÃs de
sÃntese mantendo extraÃÃo de energia da reaÃÃo / The residual liquid biomass from agricultural and agroindustrial processes in general
way represents a renewable resource in significant amount without an economically and
environmentally sustainable destination For instance the solution concerning glycerin stocks
remaining from the vegetable oil transesterification for obtaining biodiesel has been postponed
due to the lack of engineering alternatives appropriate to the proper utilization of this biomass
Therefore the development of a liquid biomass gasification reactor based on partial oxidation
has been initiated where a non conventional combustion technology has been employed
Filtration Combustion as a design basis for the reactor conception in which the reference
biomass used was glycerol This work eminently experimental was carried out to build a
gasification reactor prototype in laboratory scale in which its burner is completely filled by
ceramic spheres of alumina (Al2O3) thus forming a inert porous matrix which is partially
immersed in glycerol at its bottom end and which involves a heat exchanger installed at the top
of the reactor The process is investigated to identify some key design features such as: reactor
operation limit in terms of fuel-air mixtures; occurrence of instability phenomena; combustion
wave propagation velocity; and influence of the main operation parameters equivalence ratio
fuel consumption rate and air and water flow rates into the reaction Although all
experimentation has been restricted to test the gasifier for the production of synthesis gas by
partial oxidation method theoretical investigation was broader comprising the autothermal
reforming The experiments supported by monitoring instruments and chromatographic analysis
were supported by a theoretical study based on a simplified analytical model considering the
global reaction of partial oxidation associated with water-gas shift reaction Experimental results
have demonstrated the feasibility of the process providing operational stability over a wide
range of equivalence ratio and conversion efficiency (>20%) of glycerol to syngas while
maintaining energy extraction from reaction
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:5618 |
| Date | 23 March 2012 |
| Creators | Rafael Benevides Parente |
| Contributors | William MagalhÃes Barcellos, Edson Bazzo, Silvia Azucena Nebra de PÃrez |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia MecÃnica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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