Use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10737/2854
Title: Avaliação de um protótipo de reator de pirólise utilizando resíduo como fonte de energia
Authors: Turatti, Filipe dos Santos
Keywords: Pirólise;Resíduo sólido urbano;Resíduo sólido industrial;Aproveitamento energético;Pyrolysis;Urban solid waste;Industrial solid waste;Energy utilization
Date of Defense: 9-Jul-2020
Issue Date: Jun-2020
Citation: TURATTI, Filipe dos Santos. Avaliação de um protótipo de reator de pirólise utilizando resíduo como fonte de energia. 2020. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 09 jul. 2020. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/2854.
Abstract: Neste trabalho foi estudado um protótipo de reator de pirólise através de uma avaliação do potencial energético gerado por diferentes resíduos de ambiente doméstico e industrial, sendo este último, o resíduo sólido de couro wet blue. Para uma melhor verificação das análises, foi realizada uma triagem dos resíduos coletados do ambiente doméstico, a fim de retirar o resíduo orgânico e utilizar o restante, assim como uma triagem do tamanho dos resíduos a serem utilizados, tanto doméstico quanto industrial, mantendo uma quantidade menor de matéria. Essa padronização é necessária para que a análise se torne mais eficiente e rápida, já que se trata de um reator de pirólise de escala de bancada. Para dimensionamento dos componentes e melhor detalhamento para fabricação, o reator foi desenvolvido através de um protótipo em software 3D. Para que o protótipo fosse mais eficiente, aproximando-se da escala real, foi projetado com o cilindro principal do reator, em modo rotatório, agitando a massa, de modo que o resíduo se tornasse mais homogêneo e a transferência de calor mais eficiente. O princípio do mecanismo do reator é a decomposição física e química por meio da ação de carga térmica e ausência de oxigênio, em que a temperatura varia de 300 a 1000 °C no processo. Ao final da pesquisa, concluiu-se que o balanço energético se deu negativo, uma vez que a injeção de energia ao processo foi maior que as energias resultantes dos subprodutos gerados, o que pode ser caracterizado através da análise elementar. Calculados o poder calorífico resultante da pirólise dos resíduos, obteve-se 1252,01 kcal de perda energética no processamento do resíduo sólido urbano e 1324,49 kcal de perda energética no resíduo sólido industrial. Com o desenvolvimento do protótipo, puderam ser identificadas variáveis que devem ser consideradas, para a obtenção de melhores de resultados no que tange ao melhor aproveitamento do processo, de modo a reduzir perdas durante o processamento, promover o reaproveitamento dos gases para aquecimento do sistema e evitar pontos de vazamento dos mesmos.
In this work, a prototype of a pyrolysis reactor was studied through an evaluation of the energy potential generated by different residues from the domestic and industrial environment, the latter being the solid wet blue leather residue. For a better verification of the analyzes, a sorting of the residues collected from the domestic environment was carried out, in order to remove the organic residue and use the rest, as well as a sorting of the size of the residues to be used, both domestic and industrial, maintaining a quantity minor of matter. This standardization is necessary for the analysis to become more efficient and quicker, since it is a bench scale pyrolysis reactor. For dimensioning the components and better detailing for manufacturing, the reactor was developed through a prototype in 3D software. In order for the prototype to be more efficient, approaching the real scale, it was designed with the main cylinder of the reactor, in rotary mode, stirring the mass, so that the residue became more homogeneous and the heat transfer more efficient. The principle of the reactor mechanism is physical and chemical decomposition through the action of thermal load and absence of oxygen, in which the temperature varies from 300 to 1000 ° C in the process. At the end of the research, it was concluded that the energy balance was negative, since the injection of energy into the process was greater than the energy resulting from the generated by-products, which can be characterized through elementary analysis. Calculated the calorific power resulting from the pyrolysis of the residues, 1252.01 kcal of energy loss was obtained in the processing of urban solid waste and 1324.49 kcal of energy loss in the industrial solid waste. With the development of the prototype, variables could be identified that should be considered, in order to obtain better results in terms of better use of the process, in order to reduce losses during processing, promote the reuse of gases for heating the system and avoid leakage points.
URI: http://hdl.handle.net/10737/2854
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