MODELAGEM DA GASEIFICAÇÃO DA BIOMASSA EM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO

MODELAGEM DA GASEIFICAÇÃO DA BIOMASSA EM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO

MIRANDA, G. P.; MELO, P. A.; PINTO, J. C. C. S.

Artigo:

A obtenção de energia por meio do processo de gaseificação da biomassa é favorecida com o uso de reatores de leito fluidizado, por possibilitarem eficiente transferência de massa e calor entre as fases. Estudos sobre a modelagem da gaseificação nestes reatores mostram discrepâncias com dados experimentais, o que pode ser explicado pela complexidade deste sistema reacional físico-químico. Para descrever o processo de forma mais eficaz, um modelo fluidodinâmico, não-estacionário, foi proposto, constituído por: i) um modelo cinético representando a biomassa como um composto constituído por carbono, hidrogênio e oxigênio (CxHyOz); ii) um modelo fluidodinâmico para descrever o comportamento do leito fluidizado; iii) balanços de massa e de energia, escritos para as fases bolha, emulsão e sólida. Os resultados obtidos mostram que uma biomassa real pode induzir comportamento muito distinto do reator, modificando expressivamente as concentrações de produtos na saída e o comportamento dinâmico do processo. Assim, a implementação de um modelo cinético para representar uma biomassa mais adequada possibilita a obtenção de resultados mais coerentes com a realidade de operação industrial, especificamente, com maior taxa de formação de gás de síntese (H2 e CO), que é essencial para a indústria química.

A obtenção de energia por meio do processo de gaseificação da biomassa é favorecida com o uso de reatores de leito fluidizado, por possibilitarem eficiente transferência de massa e calor entre as fases. Estudos sobre a modelagem da gaseificação nestes reatores mostram discrepâncias com dados experimentais, o que pode ser explicado pela complexidade deste sistema reacional físico-químico. Para descrever o processo de forma mais eficaz, um modelo fluidodinâmico, não-estacionário, foi proposto, constituído por: i) um modelo cinético representando a biomassa como um composto constituído por carbono, hidrogênio e oxigênio (CxHyOz); ii) um modelo fluidodinâmico para descrever o comportamento do leito fluidizado; iii) balanços de massa e de energia, escritos para as fases bolha, emulsão e sólida. Os resultados obtidos mostram que uma biomassa real pode induzir comportamento muito distinto do reator, modificando expressivamente as concentrações de produtos na saída e o comportamento dinâmico do processo. Assim, a implementação de um modelo cinético para representar uma biomassa mais adequada possibilita a obtenção de resultados mais coerentes com a realidade de operação industrial, especificamente, com maior taxa de formação de gás de síntese (H2 e CO), que é essencial para a indústria química.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0288-26177-180389

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Como citar:

MIRANDA, G. P.; MELO, P. A.; PINTO, J. C. C. S.; "MODELAGEM DA GASEIFICAÇÃO DA BIOMASSA EM REATOR DE LEITO FLUIDIZADO", p-11374-11381. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0288-26177-180389