Uso da glicerina no processo de combustão por recirculação química - um estudo experimental e de simulação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Oliveira, Giovanny Silva de
Orientador(a): Souza, Domingos Fabiano de Santana
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49713
Resumo: A emissão de gases de efeito estufa e suas consequências são um dos principais problemas ambientais enfrentados na atualidade e, para mitigar os impactos proporcionados por esse fenômeno, o Brasil busca reduzir as emissões de CO2 em 43% até 2030 a fim de atender o compromisso assumido no Acordo de Paris. Para atingir esse objetivo, é possível empregar tecnologias que se baseiam no princípio de Captura e Armazenamento de Carbono, tal como a Combustão por Recirculação Química. Esses processos são versáteis quanto a utilização de combustíveis nos três estados da matéria e com aumento da disponibilidade da glicerina no mercado (e, consequentemente, sua desvalorização), surge a possibilidade de aproveitamento energético desse subproduto, visto que representa cerca de 10% da quantidade de biodiesel gerada. Nesse sentido, o presente estudo visa avaliar a aplicação da glicerina na Combustão por Recirculação Química (CRQ). A solução de glicerina bruta foi sintetizada considerando água, metanol e etanol como principais contaminantes. Os experimentos foram realizados em duas etapas, sendo a primeira destinada a determinar as melhores condições operacionais de razão molar oxigênio-combustível (ϕ), razão molar H2O/Glicerina e Temperatura do Reator de Redução (TRR) e, em seguida, foram realizados experimentos nas condições otimizadas, modificando apenas as quantidades dos contaminantes. Uma simulação do processo de CRQ foi desenvolvida no Aspen Plus ®, validada com dados experimentais de metano e etanol e adaptada para a glicerina. Para o primeiro conjunto de experimentos, os resultados indicaram que a condição ótima para o processo de CRQ foi obtida considerando ϕ = 7, H2O/Glicerina = 0,75 e TRR = 1023 K. O estudo com os contaminantes mostrou que o metanol é prejudicial ao processo de combustão, enquanto o etanol auxilia na obtenção de maiores eficiências de combustão. A simulação de processo desenvolvida foi capaz de reproduzir os dados experimentais da glicerina, apresentando baixos desvios (desvio médio de aproximadamente 3% para a eficiência de combustão).