Estudo experimental da pirólise lenta de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus Munro e avaliação das propriedades do bio-óleo gerado no processo

• Main Author: Jiménez Chacón, Suranny, 1984-
• Other Authors: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
• Format: Others
• Published: [s.n.] 2015
• Subjects: Pirólise; Biomassa vegetal; Biocombustíveis; Caracterização; Pyrolysis; Plant biomass; Biofuel; Characterization
• Online Access: JIMÉNEZ CHACÓN, Suranny. Estudo experimental da pirólise lenta de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus Munro e avaliação das propriedades do bio-óleo gerado no processo. 2015. 126 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265745>. Acesso em: 28 ago. 2018.; http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265745

Orientador: Araí Augusta Bernárdez Pécora === Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica === Made available in DSpace on 2018-08-28T12:10:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JimenezChacon_Suranny_M.pdf: 86052116 bytes, checksum: 756e1de65a13a7a1cea018a1ed3d9ff2 (MD5) Previous issue date: 2015 === Resumo: Uma vez que o desafio das novas gerações de pesquisadores é encontrar combustíveis renováveis e não agressivos ao meio ambiente, com propriedades similares ou superiores às dos combustíveis fósseis não renováveis, a busca por uma forma alternativa de combustível é cada vez mais recorrente. Visto que os recursos fósseis estão cada vez mais escassos, pode-se considerar que a busca de combustíveis alternativos é um desafio que marca a atualidade, pois consequentemente impulsiona o desenvolvimento de ideias inovadoras com a finalidade de substituir os combustíveis utilizados tradicionalmente. Sendo assim, uma linha de pesquisa que emerge oferecendo uma proposta a este problema é aquela baseada na utilização de biomassas para geração de biocombustíveis. Dado estes fatos, o objetivo deste projeto é estudar experimentalmente a pirólise lenta de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus Munro em reator mecanicamente agitado, visando determinar o rendimento dos produtos (carvão vegetal, líquido e gás) para cada condição ensaiada e, posteriormente, avaliar as propriedades físico-químicas do bio-óleo gerado na condição em que ocorreu seu máximo rendimento. O bio-óleo foi coletado de forma fracionada em quatro diferentes faixas de temperatura (20 ¿ 220 ºC, 220 ¿ 300 ºC, 300 ¿ 400 ºC e 400 ¿ 500 ºC) com o objetivo de verificar os rendimentos e propriedades do líquido gerado em cada uma dessas faixas de temperatura. A descoberta de possíveis aplicações para o bio-óleo do bambu contribuiria para a viabilidade econômica do processo de produção de carvão de bambu, produto principal em reatores de pirólise lenta. Os ensaios de pirólise foram feitos seguindo um planejamento experimental 2^2 mais pontos centrais (DOE ¿ Design of experiments), com a finalidade de determinar a influência da velocidade de agitação (20 a 60 rpm) e do tempo de residência (10 a 30 min) sobre o rendimento do bio-óleo gerado. Os resultados indicaram que o melhor rendimento do bio-óleo (~ 53 %) ocorreu na condição em que a agitação do rotor estava em 60 rpm e 30 min de tempo de residência do sólido. O maior PCS do bio-óleo foi de 28,7 MJ/kg, correspondente à fração coletada entre 300 e 400 ºC === Abstract: Once the challenge of new generations of researchers is to find renewable fuels that are not harmful to the environment, and showing properties similar or superior to those of non-renewable fossil fuels, the search for an alternative form of fuel is becoming more recurrent. Since the fossil resources are increasingly scarce, it can be considered that the search for alternative fuels is a challenge that marks the present time, because it consequently drives the development of innovative ideas in order to replace the traditional fuels. Thus, a line of research that emerges offering a proposal to this problem is based on the use of biomass for generating biofuels. Given these facts, the aim of this project is to study, experimentally, the slow pyrolysis of bamboo Dendrocalamus giganteus Munro in a mechanically agitated reactor, in order to determine the yield of products (charcoal, bio-oil and gas) for each test condition and subsequently evaluate the physicochemical properties of bio-oil generated in the condition in which the maximum efficiency occurred. The bio-oil was collected in separated portions at four different temperature ranges (20 ¿ 220 ºC, 220 ¿ 300 ºC, 300 ¿ 400 ºC e 400 ¿ 500 ºC) in order to verify yield and properties in each of these temperature ranges. The discovery of possible applications for the bamboo bio-oil will contribute to the economic viability of production process of bamboo charcoal, the main product of slow pyrolysis reactors. The pyrolysis experimental tests were made following a factorial design 2^2 more central points (DOE - Design of Experiments), with the purpose of determining the influence of agitation speed (20 to 60 rpm) and residence time (10 to 30 min) on yield generated from the process. The results indicated that the best bio-oil yield (~ 53 %) occurred in the condition in which the rotor agitation was 60 rpm and the solid residence time was 30 min. The highest heating value of the bio-oil was 28,7 MJ/kg, corresponding to the fraction collected between 300 and 400 °C === Mestrado === Termica e Fluidos === Mestra em Engenharia Mecânica