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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31399| Título: | Avaliação da combustão de um resíduo da colheita do milho e obtenção do poder calorífico por diferentes metodologias |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of the combustion potential of a corn harvest waste and obtaining the calorific value by different methodologies |
| Autor(es): | Cenci, Giovana Baptista |
| Orientador(es): | Di Domenico, Michele |
| Palavras-chave: | Resíduos agrícolas Combustão Biomassa Energia - Fontes alternativas Combustion Agricultural wastes Biomass Renewable energy sources |
| Data do documento: | 8-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | CENCI, Giovana Baptista. Avaliação da combustão de um resíduo da colheita do milho e obtenção do poder calorífico por diferentes metodologias. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2022. |
| Resumo: | A preocupação ambiental acerca do uso de energia não renovável motiva a criação de novas pesquisas que possibilitem uma geração mais sustentável. Nesse contexto, as biomassas lignocelulósicas, como os resíduos agroindustriais, podem ser aproveitados para a geração de energia térmica limpa com uma menor emissão de gases poluentes. Nesse trabalho, foi utilizado o resíduo proveniente da colheita de milho (RM) para estudo, sendo composto por principalmente a palha e o sabugo do milho. Diversas análises de caracterização foram realizadas e comparadas com valores encontrados na literatura. Foi dado enfoque para a obtenção do valor do poder calorífico do resíduo por diferentes métodos, pois é um dos parâmetros mais importantes para medir a eficiência de um combustível sólido. O poder calorífico foi obtido por meio de uma bomba calorimétrica como parâmetro exato para posterior comparação, e obteve-se o valor de 16,08 MJ/kg. Também foram utilizadas diversas correlações empíricas para encontrar esse parâmetro, obtendo-se o valor médio de 17,74 MJ/kg. Ainda, foi avaliado o calor de combustão, correlacionando-o com o poder calorífico, por meio da integração da curva de calorimetria exploratória diferencial (DSC), obtida por um equipamento de termogravimetria. O valor encontrado por esta metodologia foi de 14,00 MJ/kg, inferior ao obtido por bomba calorimétrica ou pelas correlações empíricas. Para a análise termogravimétrica foi empregado ar sintético com um fluxo de gás de 100 mL/min e com uma razão de aquecimento de 10 oC/min, iniciando em temperatura ambiente até 900 °C. Foi avaliado o perfil de combustão do RM a partir das curvas de termogravimetria (TG), termogravimetria derivada (DTG) e de DSC. Os resultados das análises de caracterização, imediata e elementar, demonstram que o RM possui baixa umidade (5,72%) e um valor adequado de carbono fixo (18,53%), além de um alto teor de carbono (44,64%), e baixos teores de enxofre (0%) e de nitrogênio (0,63%). Esses parâmetros, juntamente com os resultados de poder calorífico e termogravimetria, indicam que esse resíduo tem potencial de aproveitamento para a geração de energia térmica limpa. |
| Abstract: | The environmental concern about the use of non-renewable energy motivates the creation of new research that allows a more sustainable generation. In this context, lignocellulosic biomass such as agro-industrial residues can be used to generate clean thermal energy with less emission of polluting gases. In this work, the residue from the corn harvest (RM) was used for the study, consisting mainly of corn straw and cob. Several characterization analyzes were carried out and compared with values found in the literature. The focus was given to obtaining the calorific value of the residue by different methods, as it is one of the most important parameters to measure the efficiency of a solid fuel. The calorific value was obtained by means of a bomb calorimeter as an exact parameter for later comparison, and the value of 16.08 MJ/kg was obtained. Several empirical correlations were also used to find this parameter, obtaining an average value of 17.74 MJ/kg. Also, the heat of combustion was evaluated, and correlated with the calorific value, through the integration of the differential scanning calorimetry (DSC) curve obtained by thermogravimetry equipment. The value found by this methodology is 14.00 ± 0.03 MJ/kg, lower than that obtained by bomb calorimetry or by empirical correlations. For the thermogravimetric analysis, synthetic air was used with a gas flow of 100mL/min and a heating rate of 10 °C/min, starting at room temperature up to 900 °C. The RM combustion profile was evaluated from thermogravimetry (TG), derivative thermogravimetry (DTG) and DSC curves. The results of the characterization analyzes, proximate and elemental, demonstrate that the RM presented low moisture (5.72%) and an adequate fixed carbon (CF) value (18.53%), in addition to a high carbon content (44.64%), a low sulfur (0%) and nitrogen (0.63%) contents. These parameters, together with the results of the other analyzes indicate that this residue has the potential to be used for the generation of clean thermal energy. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31399 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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