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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36830| Título: | Simulação da gaseificação da casca de Pinus Elliottii através do software DWSIM |
| Título(s) alternativo(s): | Simulation of the gasification of Pinus Elliottii bark on the software DWSIM |
| Autor(es): | Portolann, Guillermo Vicenzo Correa |
| Orientador(es): | Brusamarello, Claiton Zanini |
| Palavras-chave: | Biomassa Florestas Gás Métodos de simulação Biomass Forests and forestry Gas Simulation methods |
| Data do documento: | 12-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | PORTOLANN, Guillermo Vicenzo Correa. Simulação da gaseificação da casca de Pinus Elliottii através do software DWSIM. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2025. |
| Resumo: | O aumento da demanda por energias renováveis vem trazendo maior atenção para o reaproveitamento das biomassas na produção de biocombustíveis. A biomassa derivada da madeira de pinus, composta por resíduos como cascas e serragem, é produzida em grande quantidade como subproduto da indústria florestal e pode ser transformada em gás de síntese e carvão vegetal através da gaseificação. A região sudoeste do Paraná apresenta uma considerável área plantada de pinus, indicando potencial para produção de combustíveis renováveis. O processo de gaseificação pode ser simulado através de programas especializados, reduzindo os custos e o tempo necessário para o desenvolvimento de experimentos. Com base nisso, realizou-se a simulação do processo de gaseificação da casca de Pinus Elliottii no programa DWSIM, buscando-se analisar a proporção de conversão da biomassa, a composição do gás de síntese formado e os gastos energéticos envolvidos. Identificou-se a formação de um gás rico em CO, CO2 e H2, porém apenas 12% da biomassa foi convertida em gás de síntese, sendo que 55% foi transformada em char. Foram identificados alguns problemas em se utilizar o DWSIM para simular processos de gaseificação, como a baixa conversão da hemicelulose e lignina, temperatura errada na corrente de saída do reator de pirólise e a presença de CO e H2 acima da média na composição do gás de síntese. Em relação ao gasto energético, verificou-se alto consumo de energia durante a etapa de pirólise em comparação com a energia consumida durante a secagem e gaseificação, indicando possivelmente outro problema com a simulação. Conclui-se que, apesar dos problemas encontrados, o DWSIM apresenta potencial para ser usado na simulação de processos de gaseificação. Além disso, verificou-se que a região sudoeste do Paraná apresenta potencial para produzir grandes quantidades de combustíveis renováveis a partir da biomassa derivada da madeira de pinus. |
| Abstract: | The increasing demand for renewable energy is bringing greater attention towards the reuse of biomass for biofuel production. Biomass derived from pine wood, composed of residues such as bark and sawdust, is produced in large quantities as a byproduct of the forestry industry and can be transformed into syngas and charcoal through gasification. The southwestern region of Paraná has a considerable area of pine plantations, indicating a potential for renewable fuel production. The gasification process can be simulated through simulation programs, reducing the costs and time required for the development of experiments. Based on this, the simulation of the gasification process of Pinus Elliottii bark was carried out in a program called DWSIM, with the objective to analyze the proportion of biomass conversion, the composition of the formed syngas, and the energy expenditures involved. The formation of a gas rich in CO, CO2, and H2 was identified, however only 12% of the original biomass was converted into syngas, while 55% was turned into char. Some problems were identified in using DWSIM to simulate gasification processes, like the low conversion of hemicellulose and lignin, the wrong temperature in the pyrolysis exit flow and the overrepresentation of CO and H2 in the composition of the syngas. About the energy consumption, it was observed a very high energy demand in the pyrolysis process when compared to the energy spent in the drying and gasification process, indicating possibly another problem with the simulation. It was concluded that, despite the problems encountered, DWSIM has the potential to be used in the simulation of gasification processes. Additionally, it was found that the southwestern region of Paraná has the potential to produce large quantities of renewable fuels by using biomass derived from pinus wood. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36830 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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