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dc.creatorSantana, Arthur Lima Machado de-
dc.date.accessioned2024-04-30T11:17:42Z-
dc.date.available2024-04-30-
dc.date.available2024-04-30T11:17:42Z-
dc.date.issued2023-12-15-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufba.br/handle/ri/39324-
dc.description.abstractSeveral 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.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Bahiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectPirólise rápidapt_BR
dc.subjectresíduo do sisalpt_BR
dc.subjectrecuperação do bio-óleopt_BR
dc.subjectleito fixopt_BR
dc.subject.otherRapid pyrolysispt_BR
dc.subject.othersolid sisal residuept_BR
dc.subject.otherbio-oil recoverypt_BR
dc.subject.otherfixed glass spheres bedspt_BR
dc.titleRecuperação de bio-óleo proveniente do resíduo do sisal em um sistema de leito fixo.pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) pt_BR
dc.publisher.initialsUFBApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.contributor.advisor1Pires, Carlos Augusto de Moraes-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7185462874845405pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lima, Sirlene Barbosa-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4677727390063135pt_BR
dc.contributor.referee1Lima, Sirlene Barbosa-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4677727390063135pt_BR
dc.contributor.referee2Silva Junior, Roberto Batista da-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8404741392766812pt_BR
dc.contributor.referee3Vidal, Rosangela Regia Lima-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3249504806789438pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4647148947436407pt_BR
dc.description.resumoDiversos 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.departmentEscola Politécnicapt_BR
dc.type.degreeMestrado Acadêmicopt_BR
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