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Título: Estudo cinético da pirólise da biomassa palha de milho verde
Autor(es): Santos, Mayara Patricia de Oliveira
Ohara, Monalisa Ayumi
Orientador(es): Baraldi, Ilton Jose
Palavras-chave: Energia - Fontes alternativas
Modelagem
Resíduos agrícolas
Renewable energy sources
Modelyng
Agricultural wastes
Data do documento: 6-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Medianeira
Citação: Santos, Mayara Patricia de Oliveira; OHARA, Monalisa Ayumi. Estudo cinético da pirólise da biomassa palha de milho verde. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2016.
Resumo: O Brasil naturalmente é um país rico em biomassa, uma matéria orgânica que armazena energia solar nas ligações de seus componentes e a partir da mesma é produzido algum tipo de energia. A biomassa obtida dos resíduos agroindustriais é uma ótima alternativa de destino para os resíduos, evitando problemas econômicos e ambientais. O processamento industrial com a finalidade de utilizar o milho verde gera resíduo agroindustrial como a palha. A palha de milho pode ser considerada como biomassa, assim, utilizada como fonte energética no processo de conversão termoquímica para a produção de energia, devido ao fato de ser constituída por alta carga lignocelulósica (lignina, celulose e hemicelulose). Referente a isso, o principal objetivo deste trabalho foi analisar a cinética da pirólise da palha de milho verde, termo remetente à quebra de ligações químicas sob o uso de energia térmica na ausência de oxigênio. O estudo ocorreu em atmosfera inerte de nitrogênio, com temperaturas variando entre 30ºC a 950ºC, para quatro taxas de aquecimento: 5, 10, 15 e 20ºC/min. Os parâmetros termocinéticos para analisar a pirólise foram obtidos através das análises de termogravimetria e aplicados aos métodos isoconvercionais de Flynn-Wall Ozawa, de Kissinger e de Friedman para determinar a eficiência energética da palha de milho verde. O modelamento matemático foi feito pelo sistema computacional MATLAB. Os resultados obtidos foram na faixa de 54,77 a 263,45 kJ/mol para Flynn-Wall-Ozawa, 207,886 kJ/mol para Kissinger e na faixa de 7,6 a 372,62 kJ/mol para Friedman. O poder calorífico foi 16,137 MJ/kg, sendo assim, a biomassa de palha de milho verde é satisfatória como uma fonte alternativa de combustível.
Abstract: Brazil is a rich country in biomass, an organic material that stores solar energy in the bonds of its components and from the same is produced a sort of energy. Biomass is a great alternative destination for agro-industrial waste in order to avoid economic and environmental problems. The industrial processing with the purpose of using corns generates agro-industrial waste such as corn stover. Green corn stover obtained from the processing of corn can be considered as biomass which is useful as an energy source in the thermochemical conversion process for energy production due to the fact it consists of high lignocellulosic (lignin, cellulose and hemicellulose) load. Regarding this, the main objective of this study was to analyze the kinetics of pyrolysis which refers to the breaking of chemical bonds under thermal energy use on absence of oxygen for green corn stover biomass. The study took place in an inert nitrogen atmosphere with temperatures ranging from 30°C to 950°C for four heating rates of 5, 10, 15 and 20°C/min. The thermokinetics parameters to analyze the pyrolysis were obtained from thermogravimetric analysis and applied to isoconvercional Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger and Friedman methods to determine the energy efficiency of green corn stover. The results obtained were in the range from 54,77 to 263,45 kJ/mol for Flynn-Wall-Ozawa, 207,886 kJ/mol for Kissinger, 7,6 to 372,62 kJ/mol for Friedman, and the high heating value was 16,137 MJ/kg, therefore, the green corn stover biomass is satisfactory as an alternative fuel source. The mathematical model was made by the computational system MATLAB.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12685
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