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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37719
Título: | Análise do processo de gaseificação do plástico PET utilizando o modelo de equilíbrio químico |
Autor(es): | Lima, Laryssa Silva |
Orientador(es): | Suguimoto, Fábio Kenji |
Palavras-chave: | Gás Plásticos Energia - Fontes alternativas Gas Plastics Renewable energy sources |
Data do documento: | 29-Jun-2023 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Cornelio Procopio |
Citação: | LIMA, Laryssa Silva. Análise do processo de gaseificação do plástico PET utilizando o modelo de equilíbrio químico. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2023. |
Resumo: | Este estudo tem como objetivo apresentar análises de melhorias no processo de geração de energia por meio da gaseificação utilizando o sistema Waste to Energy (WTE) com o propósito de explorar o potencial energético dos resíduos sólidos urbanos que são perdidos quando depositados em aterros sanitários e lixões a céu aberto. A análise será realizada utilizando plástico como matéria prima, com a finalidade de analisar a eficiência energética do gás de síntese gerado, dessa forma buscando destacar o processo como uma alternativa para a reciclagem de plástico. A reação de gaseificação do plástico utiliza o processo de pirólise, uma das etapas da gaseificação, que ocorre em baixas temperaturas e o resultado intermediário é o Gás de Síntese (Syngas), também conhecido como Gás Produtor, cujo produtos são hidrogênio (Hz) e dióxido de carbono (CO2). Esse gás é intermediário na geração de energia e pode ser convertido em produtos utilizáveis, como eletricidade, calor, combustível ou produtos químicos. O processo de gaseificação é uma conversão de energia térmica, no caso dos plásticos ela atua na sua despolimerização, quebrando suas camadas poliméricas, e essa conversão térmica é realizada utilizando catalisadores. A análise de gaseificação será realizada pelo método do equilíbrio químico através da energia livre de Gibbs e das equações estequiométricas, com auxílio de um código de programação desenvolvido em Python. Será avaliada a variação de alguns parâmetros que influenciam a eficiência do Syngas, como temperatura, umidade, poder calorífico, quantidade de reagente e variações em sua composição. Por razões discutidas neste estudo, a gaseificação do plástico é ambientalmente benéfica em comparação com aterros sanitários e lixões a céu aberto, espera-se obter uma boa eficiência do processo, aumentando assim o poder calorífico do Syngas, tornando-o mais rico e conferindo maior qualidade ao gás de síntese, consequentemente, gerando um produto com maior potencial energético, tendo como vantagem o fato de que os plásticos, por sua natureza, já possuem alto poder calorífico devido à sua composição. |
Abstract: | This study aims to present analyses of improvements in the energy generation process through gasification using the Waste to Energy) (WTE) system with the purpose of exploiting the energy potential of municipal solid waste that is lost when deposited in landfills and open-air dumps. The analysis will be conducted using plastic as a raw material, aiming to assess the energy efficiency of the generated synthesis gas, thus highlighting the process as an alternative for plastic recycling. The plastic gasification reaction uses the pyrolysis process, one of the stages of gasification, which occurs at low temperatures and the intermediate result is the Synthesis Gas (Syngas), also known as Producer Gas, a synthesis gas whose products are hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2). This gas is intermediate in energy generation and can be converted into usable products, such as electricity, heat, fuel, or chemicals. The gasification process is a thermal energy conversion, where it acts on the depolymerization of plastics, breaking their polymer layers, and this thermal conversion is carried out using catalysts. The gasification analysis will be performed through the chemical equilibrium approach using Gibbs free energy and stoichiometric equations, with the assistance of a Python programming code. The variation of parameters that influence the Syngas efficiency, such as temperature, humidity, calorific value, reagent quantity, and variations in its composition, will be evaluated. For reasons discussed in this study, plastic gasification is environmentally beneficial compared to landfill and open-air dumps. It is expected to achieve a high process efficiency, thus increasing the calorific value of Syngas, making it richer and of higher quality, consequently generating a product with greater energy potential. An advantage is that plastics, by their nature, already possess a high calorific value due to their composition. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37719 |
Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Mecânica |
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