Estudo da separação de biogás através de processos de destilação criogênica
View/ Open
Date
2019Author
Academic level
Graduation
Abstract in Portuguese (Brasil)
O biogás é um gás formado pela decomposição anaeróbia da matéria orgânica através da ação de microrganismos. Caso seja produzido de maneira descontrolada, pode agravar o aquecimento global. Algumas das alternativas encontradas é o seu uso em prol da produção elétrica através da queima do gás, e sua utilização como combustível veicular. Para isso, necessita-se realizar a separação dos constituintes. Como os principais constituintes do biogás são metano e dióxido de carbono, o presente estudo rea ...
O biogás é um gás formado pela decomposição anaeróbia da matéria orgânica através da ação de microrganismos. Caso seja produzido de maneira descontrolada, pode agravar o aquecimento global. Algumas das alternativas encontradas é o seu uso em prol da produção elétrica através da queima do gás, e sua utilização como combustível veicular. Para isso, necessita-se realizar a separação dos constituintes. Como os principais constituintes do biogás são metano e dióxido de carbono, o presente estudo realiza avaliações e simulações acerca da separação dos compostos, uma vez que o produto que será usado na produção energética e como combustível é o metano. As tecnologias mais difundidas são: separação por membranas, absorção química, adsorção, adsorção com modulação de pressão e lavagem com água. Outro método ainda em estudo é a destilação criogênica, que oferece produtos com eficiência na separação altíssima, mas possui um alto custo energético. Outro problema encontrado é a necessidade de operar o processo a altas pressões, a fim de evitar a solidificação de dióxido de carbono, conforme é previsto em experimentos de equilíbrios de fase entre os dois principais compostos do biogás. Foi realizado, então, um estudo acerca da destilação criogênica com a implementação de uma técnica híbrida ao processo, denominada zona de resfriamento controlada. A destilação criogênica simples necessita operar a altas pressões, enquanto que a adição da técnica da zona de resfriamento controlada permite a criação de uma região de equilíbrio sólido+vapor, de modo a existir solidificação e representar uma separação mais eficiente ao processo. Para avaliar isso, realizou-se uma simulação do processo convencional e, após, a simulação do processo modificado com a região de formação de sólidos. Os resultados obtidos demonstram que a destilação criogênica modificada pode realizar ganhos em termos de pureza dos produtos de topo e de fundo, mas precisam de informações quanto aos custos energéticos, uma vez que o artifício utilizado na simulação não demonstra, realmente, a separação entre sólido e vapor da mistura. Baseado no aumento de pureza dos produtos, pode-se pensar em maneiras a adicionar esse procedimento na destilação criogênica convencional, como também avaliar a fundo as condições energéticas do processo, como a adição de bombas e tratamento da corrente que retorna à coluna, para observar se realmente há vantagens econômicas no processo. ...
Institution
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Química.
Collections
This item is licensed under a Creative Commons License
