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Title in Portuguese: Projeto de protótipo de queimador poroso para biomassa líquida com ignição lança - chamas a partir de estudos com o glicerol.
Title: Porous burner prototype design for flamethrower liquid biomass from glycerol studies.
Author: Cavalcanti, Iago lins
Advisor(s): Barcellos, William Magalhães
Keywords: Combustão
Biomassa líquida
Glicerol
Leito poroso
Lança - chamas
Reforma
Issue Date: 2017
Citation: CAVALCANTI. Iago Lins. Projeto de protótipo de queimador poroso para biomassa líquida com ignição lança - chamas a partir de estudos com o glicerol. 2017. 120 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Energias Renováveis) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Este trabalho é o resultado de investigações complementares em torno do desenvolvimento de um reator poroso de gaseificação aplicada à biomassa líquida, no qual o glicerol, decorrente da transesterificação de óleos vegetais na produção de biodiesel foi utilizado como substrato de referência para esse desenvolvimento. Neste contexto, foram verificados diferentes fenômenos relacionados à combustão da biomassa líquida, sendo que, em primeira instância, foi analisado o processo de oxidação parcial do glicerol no interstício de um leito poroso, constituído de Al2O3, com a intenção de se determinar parâmetros de operação e dominar o processo de produção de gás de síntese, sendo alcançado um rendimento térmico de 20% e concentrações de 1% de hidrogênio e 0,7% de monóxido de carbono nos produtos. O segundo estudo trata-se da realização da pirólise do glicerol em uma matriz porosa semelhante à do estudo anterior, no intuito de se determinar os gases formados pelo aquecimento do glicerol, que alimentam de fato a zona de combustão, tendo-se como produtos dióxido de carbono, isobutano e iso-pentano. Em paralelo, foram realizadas simulações computacionais simplificadas da oxidação parcial e da pirólise do glicerol através do software Aspentech, sendo possível fazer uma confrontação entre resultados experimentais e simulados. Estes estudos viabilizaram a concepção de um protótipo de reator de combustão de biomassa líquida cujo projeto engloba dispositivos e acessórios complementares de operação, como exemplo o sistema de ignição lança-chamas, caracterizando a inserção de componentes auxiliares de operação com inovação tecnológica. Ressalta-se o fato desse desenvolvimento ser o escopo principal do presente projeto, com a finalidade de equipar o Laboratório de Combustão e Energias Renováveis da Universidade Federal do Ceará, para realização de estudos futuros na área de gaseificação de biomassa líquida.
Abstract: This work is the result of complementary investigations concerning the development of a gasification porous reactor applied to liquid biomass, in which glycerol, resulting from the transesterification of vegetable oils in the biodiesel production, was used as a reference substrate to this development. In this context, several phenomena related to the combustion of liquid biomass were verified. In the first instance, the partial oxidation of glycerol in the interstice of a porous bed consisting of Al2O3 was analysed in order to determine operating parameters and master the synthetic gas production process, reaching a thermal efficiency of 20% and concentrations of 1% of hydrogen and 0.7% of carbon monoxide in the products. The second study deals with the pyrolysis of glycerol in a porous media similar to the previous one in order to determine the gases produced by the heating of glycerol, which actually feed the combustion zone, having carbon dioxide, isobutane and isopentane as products. Parallel to those experiments, simplified computer simulations of the partial oxidation and the pyrolysis of glycerol were performed by the software Aspentech, so that a comparison between experimental and simulated results could be done. Those studies enabled the design of a prototype of liquid biomass reactor whose project encompasses complementary operating devices and accessories, for example: the flamethrower ignition system, which characterizes the insertion of auxiliary operating components with technological innovation. It is important to highlight that this development is the main scope of this project with the purpose of equipping the Laboratório de Combustão e Energias Renováveis (Combustion and Renewable Energy Laboratory) of the Universidade Federal do Ceará for further studies regarding liquid biomass gasification.
Abstract in Spanish: Este trabajo es el resultado de investigaciones complementarias en torno al desarrollo de reactor de gasificación porosa aplicada a biomasa líquida, en la que el glicerol, resultante de de transesterificación de aceites vegetales en la producción de biodiesel se utilizó como sustrato referencia para este desarrollo. En este contexto, diferentes fenómenos relacionados con la combustión de biomasa líquida, y en primera instancia, Se analizó el proceso de oxidación parcial de glicerol en el intersticio de un lecho poroso. consistente en Al2O3, con la intención de determinar los parámetros operativos y dominar el proceso de producción de gas de síntesis, logrando una eficiencia térmica del 20% y Concentraciones de 1% de hidrógeno y 0,7% de monóxido de carbono en los productos. El segundo Este estudio aborda el rendimiento de la pirólisis de glicerol en una matriz porosa similar a estudio previo, para determinar los gases formados por el calentamiento de glicerol, que realmente alimentan la zona de combustión, con dióxido de carbono, isobutano e isopentano como productos. Paralelamente, se realizaron simulaciones computacionales simplificadas oxidación parcial y pirólisis de glicerol a través del software Aspentech. hacer una confrontación entre resultados experimentales y simulados. Estos estudios permitió el diseño de un prototipo de reactor de combustión de biomasa líquida cuyo El proyecto abarca dispositivos y accesorios operativos complementarios, como el sistema de encendido de lanzallamas, con la inserción de componentes auxiliares de operación con innovación tecnológica. Se enfatiza que este desarrollo es el alcance objetivo principal de este proyecto, con el fin de equipar el Laboratorio de Combustión y Energías renovables de la Universidad Federal de Ceará, para futuros estudios en el área de gasificación de biomasa líquida.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45561
metadata.dc.type: TCC
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