Modelagem e construção de gaseificador de leito fluidizado borbulhante de bancada operando com misturas e suas implicações na aglomeração do leito

Abstract

Este trabalho tem como objetivo projetar, modelar e efetuar análise paramétrica de um gaseificador de leito fluidizado borbulhante, além de determinar as melhores condições de operação, além de estudar os mecanismos de aglomeração do leito. Este trabalho é composto de quatro trabalhos principais: Modelagem Hidrodinâmica, Modelagem Termodinâmica, Análise de Sensibilidade e Análise da aglomeração do leito a fim de evitar a defulidização do mesmo. Trata-se de assunto de interesse mundial no que concerne à produção de energia e biocombustíveis, além do apelo ambiental. Uma metodologia de projeto é desenvolvida através de modelo de equilíbrio químico para determinação dos principais parâmetros de entrada e saída do reator de leito fluidizado borbulhante. A partir da modelagem e de cálculos hidrodinâmicos, são determinadas as principais dimensões do equipamento e a potência térmica. A partir dos cálculos, são determinadas as respectivas vazões considerando misturas de ar, vapor superaquecido e oxigênio. O projeto executivo com as principais dimensões do reator foi determinado, bem como desenvolvido projeto de automação do mesmo. O reator foi construído e instalado na Universidade Federal de Itajubá, projetado para trabalhar com bagaço da cana-de-açúcar. Através de simulações com misturas de ar, vapor superaquecido e oxigênio, são obtidas as melhores condições de operação visando maximizar os dados de saída e os principais parâmetros de operação. Foram efetuadas análises a fim de evitar o inconveniente da aglomeração do leito. O equipamento permite o teste de uma infinidade de catalisadores e biomassas, sendo um instrumento voltado à produção científica de alto nível a nível do estado da arte de gaseificação de biomassas neste tipo de reator.