Publicação: Gaseificação em leito fixo de amostras de cigarros apreendidos
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Ferreira, Cassius Ricardo Nascimento
Resumo
O volume de materiais apreendidos tem aumentado ao longo dos anos e por sua vez o descarte adequado destes materiais tem sido um desafio tanto ao cuidado ambiental quanto ao retorno econômico ao Estado nessas apreensões. O presente trabalho objetiva utilizar um gás de síntese gerado a partir de cigarros apreendidos como combustível na geração de energia elétrica. Esta análise foi realizada utilizando os equipamentos do Laboratório de Transferência de Calor e Massa da Universidade Federal de Uberlândia, no qual amostras de cigarros foram submetidas a testes de calorimetria, análise termogravimétrica, gaseificação e cromatografia do material bruto e gases derivados das amostras. Foi possível identificar propriedades importantes como poder calorífico, teor de umidade, materiais voláteis, cinzas e carbono fixo do material. Além disso, foi analisada a composição química do gás derivado bem como seu potencial energético atrelado a diferentes ciclos de potência. Os resultados mostraram que os gases de síntese coletados a 670 °C e 800 °C possuem um poder calorífico inferior igual a 2371 kJ/kg e 77,59 kJ/kg, respectivamente. O ciclo de potência Otto, usando o syngas coletado a 670 °C, apresentou a maior eficiência (60,44 %) enquanto que o ciclo combinado Brayton/Rankine apresentou a maior razão de energia mecânica produzida por quilograma de syngas requerido (2134 kJ/kg).
Abstract
The volume of seized materials has increased over the years and the proper disposal of these materials has been a challenge to environmental preservation as to the economic return to the State in these seizures. The present work aims to use a synthesis gas generated from seized cigarettes as fuel in the generation of electric energy. This analysis was performed using the equipment from the Laboratory of Heat and Mass Transfer at the Federal University of Uberlândia, which cigarette samples were submitted to calorimetry tests, thermogravimetric analysis, gasification and chromatography of the raw material and gases derived from the samples. It was possible to identify important properties such as calorific value, moisture content, volatile materials, ash and fixed carbon of the material. In addition, the chemical composition of the derived gas was analyzed as well as its energy potential linked to different power cycles. The results showed that the synthesis gases collected at 670 °C and 800 °C have a lower calorific value equal to 2371 kJ/kg and 77.59 kJ/kg, respectively. The Otto power cycle, using syngas collected at 670 °C, showed the highest efficiency (60.44 %) while the combined Brayton/Rankine cycle showed the highest ratio of mechanical energy produced per kilogram of syngas required (2134 kJ/ kg).
Palavras-chave
Gás de síntese, Cigarros, Combustível, Calorimetria, Análise termogravimétrica, Gaseificação, Cromatografia, Ciclos de potência, Poder calorífico inferior, Eficiência, Synthesis gas, Cigarettes, Fuel, Calorimetry, Thermogravimetric analysis, Gasification, Chromatography, Power cycles, Lower calorific value, Efficiency
Citação
SANTOS JÚNIOR, Cláudio Ferreira dos. SANTOS, Evandro Evangelista. Gaseificação em leito fixo de amostras de cigarros apreendidos. 2023. 78 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
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