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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2020.tde-12032020-073722
Document
Auteur
Nom complet
Reinaldo Giudici
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 1986
Directeur
Jury
Nascimento, Cláudio Augusto Oller do (Président)
Gambirasio, Giorgio
Greco, Clemente
Titre en portugais
Modelagem matemática e simulação do processo de gaseificação de biomassa em reator eletrotérmico de leito móvel.
Mots-clés en portugais
Biomassa
Gaseificação
Reatores químicos
Resumé en portugais
A gaseificação de Madeira com vapor é baseada na reação entre carbono e vapor de água, a qual é fortemente endotérmica. Nos processos convencionais de gaseificação a energia para esta reação é obtida da combustão de parte do sólido que alimenta o gaseificador. No processo eletrotérmico o calor é suprido pela passage de corrente elétrica entre eletrodos colocados no topo e no fundo do leito. O leito funciona como um aquecedor a resistência. Neste trabalho é desenvolvido um modelo unidimensional estacionário para o gaseificador eletrotérmico de leito móvel. A cinética das reações heterogêneas gás-sólido é descrita pelo modelo de núcleo exposto e a pirólise da Madeira por modelo de equilíbrio. Foi obtido um sistema de equações diferenciais ordinárias de 1ª ordem. A solução foi obtida por um método semi implícito de Runge-Kutta. O modelo é capaz de prever a curva elétrica característica do reator, o perfil de temperature, o consume de Madeira e a produção e composição do gás de síntese. As previsões do modelo são comparadas com dados de planta piloto de gaseificadores eletrotérmicos da Companhia Energética de São Paulo (CESP).
Titre en anglais
Mathematical modeling and simulation of biomass gasification process in an moving bed electrothermal reactor.
Mots-clés en anglais
Biomass
Chemical reactors
Gasification
Resumé en anglais
Gasification of wood by reaction with steam is based upon the highly endothermic carbon-steam reaction. In the conventional gasification processes, the energy for this reaction is provided by combustion of part of the solid fed to the gasifier. In the electrothermal process heat is supplied electrically by passing current between electrodes placed in the top and botton of bed. The bed works as resistance heater. In this work is developed a one-dimensional steady state model for the moving bed electrothermal gasifier. The kinetics of heterogeneous gas-solid reactions is described by ash segregated model and the wood pyrolysis by equilibrium model. A system of nonlinear ordinary differential equations was obtained. The solution has been undertaken by a semi-implicit Runge Kutta method. The model is capable of predicting the characteristic electric curve, temperature profile, wood consumption and synthesis gas production and composition. Model predictions are compared to available pilot plant data for electrothermal gasifiers from Companhia Energética de São Paulo (CESP).
 
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REINALDOGIUDICIFD.pdf (10.09 Mbytes)
Date de Publication
2020-03-12
 
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