Avaliação Cinética da Gaseificação com CO2 do Bagaço de Maçã

Avaliação Cinética da Gaseificação com CO2 do Bagaço de Maçã

ROSA, M. F. P.; SOARES, D.; DOMENICO, M. D.; PACIONI, T. R.; MOREIRA, R. F. P. M.; JOSÉ, H. J.

Artigo Completo:

A gaseificação de resíduos combustíveis derivados de biomassa tem sido apontada como uma alternativa de geração de energia, atuando ao mesmo tempo como solução para a disposição final destes rejeitos. O bagaço de maçã surge como uma opção de fonte de energia devido às características dessa biomassa e sua abundância no estado de Santa Catarina. O objetivo deste estudo foi investigar a cinética da gaseificação com CO2 do bagaço de maçã em analisador termogravimétrico, para três diferentes temperaturas (790, 840 e 890 °C) e pressão atmosférica. Previamente aos ensaios de gaseificação, a biomassa foi submetida à pirólise lenta e rápida, com tempos de residência de 60 e 15 min, respectivamente, e temperatura de 600 °C. A amostra bruta e o char foram caracterizados por meio da análise imediata (teores de umidade, matéria volátil, carbono fixo e cinzas), onde foi observado um baixo teor de cinzas e um alto teor de matéria volátil, característico de biomassas. A pirólise lenta do bagaço de maçã produziu um char com maior teor de carbono fixo quando comparado à pirólise rápida. Os dados de conversão de carbono na gaseificação dos chars foram utilizados para a determinação dos parâmetros cinéticos (energia de ativação e fator pré-exponencial). Para isto, quatro modelos cinéticos foram ajustados aos dados experimentais, sendo o melhor ajuste obtido com o Modelo de Poros Randômicos Modificado.

A gaseificação de resíduos combustíveis derivados de biomassa tem sido apontada como uma alternativa de geração de energia, atuando ao mesmo tempo como solução para a disposição final destes rejeitos. O bagaço de maçã surge como uma opção de fonte de energia devido às características dessa biomassa e sua abundância no estado de Santa Catarina. O objetivo deste estudo foi investigar a cinética da gaseificação com CO2 do bagaço de maçã em analisador termogravimétrico, para três diferentes temperaturas (790, 840 e 890 °C) e pressão atmosférica. Previamente aos ensaios de gaseificação, a biomassa foi submetida à pirólise lenta e rápida, com tempos de residência de 60 e 15 min, respectivamente, e temperatura de 600 °C. A amostra bruta e o char foram caracterizados por meio da análise imediata (teores de umidade, matéria volátil, carbono fixo e cinzas), onde foi observado um baixo teor de cinzas e um alto teor de matéria volátil, característico de biomassas. A pirólise lenta do bagaço de maçã produziu um char com maior teor de carbono fixo quando comparado à pirólise rápida. Os dados de conversão de carbono na gaseificação dos chars foram utilizados para a determinação dos parâmetros cinéticos (energia de ativação e fator pré-exponencial). Para isto, quatro modelos cinéticos foram ajustados aos dados experimentais, sendo o melhor ajuste obtido com o Modelo de Poros Randômicos Modificado.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2015-146-32536-247525

Referências bibliográficas

• [1] ASTM. E 1131. Standard test method for compositional analysis by thermogravimetry, 2003.
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• [3] PACIONI, T.R. Gaseificação de Biochars de bagaço de maçã e de borra de café com CO2: estudo cinético. 2013. 134 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2013.
• [4] SCOTT, S.A.; DENNIS, J.S.; DAVIDSON, J.F.; HAYHURST, A.N. Thermogravimetric measurements of the kinetics of pyrolysis of dried sewage sludge. Fuel 85 (2006) 1248-1253.
• [5] VASSILEV, S. V.; BAXTER, D.; ANDERSEN, L. K.; VASSILEVA, C. G. An overview of the chemical composition of biomass. Fuel. v. 89, n. 5, p. 913-933, 2010.
• [6] VIRMOND, E. Utilização de resíduos agroindustriais como fonte alternativa de energia. 2011. 137 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2011.

Como citar:

ROSA, M. F. P.; SOARES, D.; DOMENICO, M. D.; PACIONI, T. R.; MOREIRA, R. F. P. M.; JOSÉ, H. J.; "Avaliação Cinética da Gaseificação com CO2 do Bagaço de Maçã", p-1577-1582. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.3]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2015-146-32536-247525