Biomassa residual do coco para obtenção de energia e intermediários químicos via gaseificação: caracterização, modelagem e simulação

• Main Author: Marcelino, Marcela Magalhães
• Other Authors: Melo, Silvio Alexandre Beisl Vieira de
• Language: Portuguese
• Published: UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA 2017
• Subjects: Engenharia Química; Casca de coco; Caracterização; Gaseificação; Modelagem de equilíbrio químico; Simulação
• Online Access: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/24412

Submitted by Marcela Magalhães ([e-mail]) on 2017-10-26T17:04:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarcelaMagalhães_versaofinal.pdf: 1685456 bytes, checksum: 8f97bb289e1d1cab385d98c7df8707fe (MD5) === Approved for entry into archive by Vanessa Reis ([e-mail]) on 2017-10-27T10:33:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarcelaMagalhães_versaofinal.pdf: 1685456 bytes, checksum: 8f97bb289e1d1cab385d98c7df8707fe (MD5) === Made available in DSpace on 2017-10-27T10:33:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_MarcelaMagalhães_versaofinal.pdf: 1685456 bytes, checksum: 8f97bb289e1d1cab385d98c7df8707fe (MD5) === Coconut shells are characterized as the main solid co-products generated in the coconut derivative industry, greatly contributing to the amount of materials discarded in landfills. The State of Bahia is the largest producer of coconuts and co-products generated by the coconut agroindustry in Brazil, with 98.087 tons/year. The thermal utilization of this biomass in the form of chips, for the generation of energy through gasification, can be an economically viable alternative and favorable to the environment. The objective of this work was to identify the thermal conversion potential of this biomass. Process modeling was performed using the Engineering Equation Solver (EES) computational plataform. The following results were obtained in the proximate analysis: moisture, 9.87 %; Ashes, 13.24 %; Volatiles, 68.49 % and fixed carbon, 8.78 %. The ultimate analysis provided: C = 44.03 %; H = 4.85 %; N = 0.51 % and O = 50.61%. Through the EDX analysis it was observed a high concentration of the minerals potassium and calcium. The values obtained for the high heat value (HHV) and lower heat value (LHV) were 15.11 MJ/kg and 13.90 MJ/kg, respectively. The gas composition, gas LHV, mass conversion efficiency (Em), cold efficiency (Ef) and hot efficiency (Eq) were: 23.97 % of H2, 28.82 % of CO, 11.75 % of CO2, 0.63 % of CH4 and 34.84 % of N2; LHV = 6.44 MJ/kg; Em = 50.76 %; Ef = 50.43 % e Eq = 23.00 %. It is concluded in this work that, when compared to other biomasses, the coconut shell presents lower energy value. Therefore, further investigation on alternative applications should be considered. === As cascas de coco são caracterizadas como os principais co-produtos sólidos gerados na indústria de derivados de coco, contribuindo bastante na quantidade de materiais dispostos em aterros sanitários. O Estado da Bahia é o maior produtor de coco e co-produtos gerados pela agroindústria de coco no Brasil, com 98.087 ton/ano. O aproveitamento térmico desta biomassa sob a forma de chips, para geração de energia via gaseificação, pode ser uma alternativa economicamente viável e favorável ao meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi identificar o potencial de conversão térmica desta biomassa. A modelagem foi realizada a partir da utilização da plataforma computacional Engineering Equation Solver (EES). Foram obtidos na análise imediata: umidade, 9,87 %; cinzas, 13,24 %; voláteis, 68,49 % e carbono fixo, 8,78 %. Na análise elementar encontrou-se: C = 44,03 %; H = 4,85 %; N = 0,51 % e O = 50,61 %. Através da análise EDX constatou-se maior concentração dos minerais potássio e cálcio. Os valores obtidos para o poder calorífico superior (PCS) e o poder calorífico inferior (PCI) foram de 15,11 MJ/kg e 13,90 MJ/kg, respectivamente. Determinaram-se também a composição, o poder calorífico inferior (PCI) do gás de saída e as eficiências de conversão de massa (Em), a frio (Ef) e a quente (Eq), respectivamente: 23,97 % de H2, 28,82 % de CO, 11,72 % de CO2, 0,63 % de CH4 e 34,84 % de N2; PCI de 6,44 MJ/kg; Em = 50,76 %; Ef = 50,43 % e Eq = 23,00 %. Conclui-se neste trabalho que, quando comparada com outras biomassas, a casca de coco apresenta menor valor energético. Desta forma, um estudo em busca de outras aplicações para seu aproveitamento surge como uma alternativa a ser considerada.