Modelagem e simulação de um gaseificador em leito fixo para o tratamento térmico de resíduos sólidos da indústria calçadista

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Rodrigues, Rodolfo
• Orientador(a): Secchi, Argimiro Resende, Marcilio, Nilson Romeu
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Resíduos de couro; Tratamento térmico; Processos químicos : Modelagem; Processos químicos : Simulação; Gaseificação; Biomassa
• Palavras-chave em Inglês: Biomass gasification; Tannery wastes; Modeling and simulation; EMSO
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/15948

A indústria calçadista gera uma significativa quantidade de resíduos, sendo uma alternativa para destino destes o tratamento térmico, que reduz o volume e estabiliza componentes perigosos. Por conseguinte, isto vai ao encontro dos novos desafios na busca de fontes de energias alternativas pelo fato da combustão destes resíduos ser bastante convidativa em função do seu alto poder calorífico. Este estudo está focado na análise de uma planta piloto para o processamento de resíduos sólidos da indústria calçadista (biomassa) e posterior aproveitamento térmico na geração de energia elétrica. A planta é constituída basicamente de um sistema de gaseificação e combustão combinadas e um sistema de controle de poluição do ar. O detalhamento do comportamento do gaseificador é fundamental para a maximização da eficiência do processo, sendo assim, abordado neste estudo. Para análise do gaseificador, foi desenvolvida a sua modelagem matemática. Entretanto, sabe-se da indisponibilidade, muitas vezes, do maior ou menor detalhamento de dados experimentais (geometria do sistema, identificação de espécies intermediárias, etc.) para a simulação numérica satisfatória do processo. Neste sentido, são apresentados neste trabalho, dois modelos matemáticos: um modelo rigoroso e um modelo simplificado, com diferentes abordagens e detalhamento de dados a serem informados. O modelo rigoroso considera a cinética química e os fenômenos de transferência envolvidos; já o modelo simplificado, limita-se a um modelo de equilíbrio químico e termodinâmico do sistema. Os modelos foram implementados no simulador de processos genéricos baseado em equações, EMSO. Depois de validados com dados de literatura, os modelos foram aplicados para simulações de condições reais de operação da planta e análise de sensibilidade frente a parâmetros de operação. Ambos modelos conseguiram representar razoavelmente bem o sistema experimental, dentro das limitações de cada abordagem, o que foi possível identificar condições teóricos ideais para operação a fim de se conseguir a máxima eficiência da planta.