felipe - gral 2013 - desenvolvimento de gaseificador
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Felipe Da Silva NascimentoNivaldo Aparecido Corrêa
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Desenvolvimento de protótipo de gaseificador de resíduos combustíveis
em leito horizontal
Setembro/2013
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Introdução
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Os resíduos, geralmente, contém altos teores de umidade o que torna interessante o uso de
um equipamento multi-operacional.
A maioria dos equipamentos, devido a sua maior altura com relação a base, precisam de
um sistema de transporte vertical, seja por rampas, gôndolas, esteiras ou helicóides, o
qual tem a sua parcela energética a ser subtraída do montante produzido.
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Introdução (cont.)
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Na tentativa de aproveitar essa parcela e ainda tornar a operação mais facilitada, propõe-se testar um equipamento de queima que opere na horizontal, onde o transportador, no caso helicoidal, já pressione o material para dentro da câmara de combustão.
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Objetivo
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Desenvolver um gaseificador horizontal capaz de gerar gás combustível a partir de múltiplos resíduos.
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Gaseificadores
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Os gaseificadores são recipientes revestidos com material refratário e o processo ocorre a temperaturas de aproximadamente 850 °C, sob condições de pressão atmosférica ou sob elevada pressão (BRAND, 2010 apud FEAM, 2012).
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Gaseificação de biomassa
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(RAJVANSHI, 1986).
Gaseificante
CO
H2
CH4
ALCATRÕES
CINZAS(Ar, Oxigênio, entre outros)
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Características dos gaseificadores
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Fonte: FEAM, 2012 (adaptado de Cortez, Lora e Gómez (2009) e Henriques (2004).
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Principais tipos de gaseificadores
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Principais tipos de gaseificadores (cont.)
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Resíduos Sólidos
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Fonte: FEAM 2012
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Aproveitamento Energético de Resíduos Sólidos Urbanos
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Segundo a FEAM (2012), o aproveitamento energético de RSU, desde que utilize rotas tecnológicas apropriadas e devidamente analisadas quanto aos riscos de implementação, é uma alternativa ambientalmente correta de tratamento desses resíduos e uma oportunidade de negócios.
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Material e métodos
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Montagem
Testes iniciais
Coleta e avaliação dos gases
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Material e métodos (cont.)
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Para a montagem contou-se com a oficina mecânica da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e a oficina do laboratório no Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada (CRHEA);
Primeiramente, os testes serão feitos com resíduo seco e de fácil locomoção no helicóide, tal como, carvão, casca de grãos, serragem e folhas secas.
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Material e métodos (cont.)
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Com esses resíduos, ainda deverão ser feitas regulagens de velocidade e admissão necessária de ar com as respectivas análises dos gases, temperatura do gás na saída do reator, na saída do trocador de calor (usado para resfriar o gás).
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Gaseificador experimental
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Foto: Felipe NascimentoFoto: Felipe Nascimento
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Esquema do sistema
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AGRADECIMENTOS:
Ao CNPq pelo financiamento da bolsa de mestrado,
À EESC/USP pela disposição da infraestrutura.
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Referências bibliográficas
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FEAM – Fundação Estadual do Meio Ambiente. Aproveitamento energético de resíduos sólidos urbanos: guia de orientação para governos municipais de Minas Gerais/ Fundação Estadual do Meio Ambiente. 163p. Belo Horizonte: FEAM, 2012.
RAJVANSHI, A. K. Biomass Gasification. Nimbkar Agricultural Research Institute PHALTAN. In: “Alternative Energy in Agricultura” – Chapter 4, Vol II, Ed. D. Yogi Goswami, CRC Press, Maharashtra, India. 83-102p. 1986.-415523