Aproveitamento energético da biomassa lenhocelulósica num reator de gasificação - Pinto, Catarina Isabel Serra (2021)
O presente trabalho centrou-se no estudo do aproveitamento energético do eucalipto num reator de gasificação em leito fluidizado borbulhante, tendo-se realizado também o seu dimensionamento. Foi estudado um modelo de equilíbrio estequiométrico, de forma a avaliar a composição da fase gasosa produzida e comparar com o previsto por outros autores. Por fim, avaliou-se a potência térmica de gasificação e determinaram-se os parâmetros relativos à eficiência da gasificação. Como condições de operação considerou-se pressão de 1 atm, temperaturas de gasificação na gama de 750 º C a 900 ºC e, como agentes de gasificação vapor de água, oxigénio e vapor combinado com oxigénio. Considerou-se também razão de equivalência, ER, igual a 0,2 e razão entre caudal mássico de vapor e de biomassa, SBR, igual a 1. Relativamente à temperatura de gasificação, verificou-se que teve pouca influência na composição dos gases de saída. No entanto, o seu efeito foi mais notório, quando se utilizou como agente gasificante vapor de água e vapor de água combinado com oxigénio. Face aos resultados obtidos no estudo do tipo de agente de gasificação concluiu-se que o vapor de água permitiu obter um gás com maior teor de H2, cerca de 56 %. Utilizando oxigénio verificou-se um maior teor de CO, cerca de 57%, enquanto utilizando vapor de água combinado com oxigénio verificou-se maior teor de CO2, cerca de 24 %. Quando se utilizou vapor de água o teor de CH4 presente no gás foi mais elevado e apresentou valores entre 2,3 % e 0,7 %. A maior potência térmica obtida apresenta valores entre 1,4 e 1,9 kW e foi conseguida com vapor de água. Relativamente aos parâmetros que caracterizam a gasificação também se verificou que a temperatura praticamente não tem influência, e a utilização de vapor de água permitiu obter parâmetros mais elevados. Assim, para uma temperatura constante, igual a 750 ºC, obteve-se valores de 2,1 m3 /kg, 1,2 e 11,1 MJ/m3 para rendimento do gás seco, eficiência do gás frio e poder calorifico superior do gás produzido, respetivamente. No que diz respeito ao dimensionamento do gasificador obteve-se uma altura de 1,30 m, para um diâmetro considerado de 70 mm.