Campo DC | Valor | Idioma |
dc.creator | Santana, Arthur Lima Machado de | - |
dc.date.accessioned | 2024-04-30T11:17:42Z | - |
dc.date.available | 2024-04-30 | - |
dc.date.available | 2024-04-30T11:17:42Z | - |
dc.date.issued | 2023-12-15 | - |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39324 | - |
dc.description.abstract | Several designs for bio-oil recovery systems from rapid pyrolysis are found in the
literature, most of which involve heat exchangers and/or electrostatic precipitators.
However, there are bio-oils that have a high incrustation rate, which makes their
collection difficult by conventional methods. This is the case of sisal solid residue bio
oil, which has one of the highest viscosities and pour point ever studied. The objective
of this work is to evaluate a new bio-oil recovery process from sisal solid waste, based
on a series of fixed beds, coupled to shell and tube heat exchangers. The new recovery
system minimized incrustations from the reduction of sharp curves and connections,
which are mainly responsible for this event. This system has two heat exchangers,
followed by five vessels in series, which contain the beds, and accompanied by two
more heat exchangers. The first type of experiment was carried out with glass spheres
fixed-beds, whose recovery of the bio-oil in the beds was obtained by flow of previously
heated fluid; the second type of experiment was conducted in water columns, whose
accumulated bio-oil was conducted outside the plant together with water. A series of
operations were carried out in a pilot plant for rapid pyrolysis based on central
composite factorial designs, seeking to verify the its efficiency at different temperatures
and biomass flow rates. In addition, analyses of infrared spectroscopy (FTIR), gas
chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), and nuclear magnetic
resonance (NMR) were performed on samples of sisal residue bio-oil and water
obtained, in order to study the separation capacity of each system. The results of this
work showed that the recovery method based on fixed beds of glass spheres obtained
the best bio-oil yield (15.08% at 550 oC and 1.556 kg/h), without presenting any types
of operational instabilities due to incrustations. On the other hand, there were no
significant chemical differences in the composition of bio-oils between the beds. With
the water bed, the yield was low (6.8%) and, despite recovering hydrophilic species in
the aqueous phase, it generated a significant amount of liquid effluents. The method
of recovery through sphere beds proved to be promising, especially with regard to
efficiency, drastic reduction of incrustations and absence of liquid effluents, when
compared to the water column system. | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal da Bahia | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Pirólise rápida | pt_BR |
dc.subject | resíduo do sisal | pt_BR |
dc.subject | recuperação do bio-óleo | pt_BR |
dc.subject | leito fixo | pt_BR |
dc.subject.other | Rapid pyrolysis | pt_BR |
dc.subject.other | solid sisal residue | pt_BR |
dc.subject.other | bio-oil recovery | pt_BR |
dc.subject.other | fixed glass spheres beds | pt_BR |
dc.title | Recuperação de bio-óleo proveniente do resíduo do sisal em um sistema de leito fixo. | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFBA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Pires, Carlos Augusto de Moraes | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7185462874845405 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Lima, Sirlene Barbosa | - |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4677727390063135 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Lima, Sirlene Barbosa | - |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4677727390063135 | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Silva Junior, Roberto Batista da | - |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8404741392766812 | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Vidal, Rosangela Regia Lima | - |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/3249504806789438 | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4647148947436407 | pt_BR |
dc.description.resumo | Diversos esquemas de sistemas de recuperação do bio-óleo proveniente de pirólise
rápida são encontrados na literatura, sendo que a maioria deles envolvem trocadores
de calor e/ou precipitadores eletrostáticos. Porém, existem bio-óleos que possuem
elevada taxa de incrustação, o que torna sua coleta difícil por métodos convencionais.
Este é o caso do bio-óleo do resíduo sólido do sisal que possui uma das maiores
viscosidades e ponto de fluidez já estudados. O objetivo desse trabalho é avaliar um
novo processo de recuperação de bio-óleo proveniente do resíduo sólido do sisal,
baseado em uma série de leitos fixos, acoplados a trocadores de calor casco e tubo.
O novo sistema de recuperação minimizou as incrustações a partir da redução de
curvas acentuadas e de conexões, que são as principais responsáveis por este
evento. Este sistema possui dois trocadores de calor, seguido de cinco vasos em
série, que contém os leitos, e acompanhados a mais dois trocadores de calor. O
primeiro tipo de experimento foi realizado com leitos de esferas de vidro, cuja
recuperação do bio-óleo incrustado no leito foi realizada a partir do escoamento do
fluido previamente aquecido; já o segundo tipo de experimento foi conduzido em leitos
de água, cujo bio-óleo acumulado foi conduzido para o exterior da planta juntamente
com o líquido. Foram realizados uma série de operações em uma planta piloto de
pirólise rápida baseadas em planejamentos fatoriais compostos centrais, buscando
verificar a eficiência dos sistemas em diferentes temperaturas e vazões de biomassa.
Além disso, foram realizadas análises de espectroscopia na região do infravermelho
(FTIR), cromatografia gasosa acoplado ao detector por espectrometria de massas
(CG/MS) e ressonância magnética nuclear (RMN) nas amostras de bio-óleo de
resíduo de sisal e água obtidos, a fim de estudar a capacidade de separação química
de cada um dos sistemas. Os resultados desse trabalho mostraram que o método de
recuperação baseado em leitos fixos de esferas de vidro obteve o melhor rendimento
de bio-óleo (15,08% a 550 oC e 1,556 kg/h), sem apresentar quaisquer tipos de
instabilidades operacionais devido às incrustações no sistema. Por outro lado, não
houve diferenças químicas significativas na composição das amostras de bio-óleo
entre os leitos. Já com o leito d’água, o rendimento foi baixo (6,8%) e, apesar de
recuperar espécies hidrofílicas na fase aquosa, gerou uma quantidade significativa de
efluentes líquidos. O método de recuperação através de leitos de esferas se mostrou
promissor, principalmente no que tange a eficiência, redução drásticas de
incrustações e ausência de efluentes líquidos, se comparado com o sistema de coluna
d’água. | pt_BR |
dc.publisher.department | Escola Politécnica | pt_BR |
dc.type.degree | Mestrado Acadêmico | pt_BR |
Aparece nas coleções: | Dissertação (PPEQ)
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