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Pirólise rápida de biomassa vegetal: estudo da fluidodinâmica e dos fenômenos de transferência de calor e massa

Pesquisador responsável:

Luis Augusto Barbosa Cortez

Beneficiário:

Instituição: Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Recursos Florestais e Engenharia Florestal - Energia de Biomassa Florestal
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo: 00/07695-4
Vigência: 01 de setembro de 2000 - 31 de agosto de 2002
Assunto(s):

Combustíveis gasosos

Carvão vegetal

Pirólise

Reatores de leito fluidificado

Bagaços

Cana-de-açúcar

Resumo
A partir da década de 70 muitos programas de pesquisa foram implantados objetivando o desenvolvimento de tecnologias alternativas de conversão termoquímica da biomassa vegetal, fundamentalmente a gaseificação e a pirólise. Nesse sentido, muitos têm sido também os trabalhos realizados por pesquisadores na busca constante de correlações que permitam descrever os processos de conversão termoquímica da biomassa vegetal, principalmente a gaseificação e a pirólise em reatores de leito fluidizado. A obtenção de gás combustível e de síntese a partir da tecnologia de gaseificação, e de carvão vegetal, combustíveis líquidos (bio-óleo) e gasosos a partir da tecnologia da pirólise, usando biomassa vegetal como combustível, apresentam-se hoje como tendo uma atenção especial por parte de instituições de pesquisa e governamentais, universidades e muitas empresas vinculadas com a produção e comercialização de energia elétrica. O futuro destas tecnologias a partir da biomassa vegetal é muito promissor. Este projeto propõe realizar um estudo teórico e experimental a partir do qual seja possível obter, em primeiro lugar, modelos semi-empíricos em função de números adimensionais válidos para uma determinada região de experimentação, sendo esta região tão ampla que possa incluir todas as possibilidades práticas durante a operação do reator de leito fluidizado, em regime de pirólise rápida com biomassa vegetal. A partir dos modelos probabilísticos obtidos durante o desenvolvimento do projeto processo FAPESP Nº 98/02178-0 na mesma instalação experimental que pretende-se utilizar para este estudo, é possível, usando um método estatístico probabilístico, explorar uma região experimental mais ampla. Através da análise dimensional dos modelos anteriormente mencionados poderão ser definidas, tanto as forças que governam o processo quanto os coeficientes de transferência de calor, de massa e movimento, assim como, a correspondente equação cinética. Conhecidos estes dados, será possível desenvolver equações semi-empíricas que possibilitem calcular os principais parâmetros de projeto que caracterizam os reatores de leito fluidizado utilizados em processos deste tipo. Numa terceira etapa introduz-se nos modelos obtidos os fatores que levam em conta o efeito das mudanças das condições geométricas (mudança de escala) sobre os critérios fluidodinâmicos, cinéticos e de transferência de calor e massa. Para isto se fará uso da teoria dos modelos, apoiada nos conhecimentos sobre transferência de movimento, calor e massa, assim como da engenharia das reações químicas... (AU)

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