Análise termodinâmica da formação de hidrogênio e gás de síntese ao longo da reação de gaseificação com água supercrítica do glicerol
O Brasil apresenta grande destaque
no panorama mundial de biodiesel devido a sua
alta diversidade de espécies vegetais que podem
ser utilizadas para a produção deste. Dentre os
subprodutos gerados na produção de biodiesel,
o glicerol representa aproximadamente 10%
do volume do final de produto. Uma alternativa
para o uso direto deste excedente é a
gaseificação com água supercrítica (SCWG,
do inglês Supercritical Water Gasification).
O processo de SCWG se apresenta como
uma alternativa importante para obtenção de
combustíveis de baixa emissão de poluentes
utilizando fontes renováveis. A gaseificação do
glicerol utilizando água supercrítica apresenta
bons índices de formação de hidrogênio e
gás de síntese (syngas). Para obtenção dos
resultados da reação, o equilíbrio de fases foi
analisado a condições de pressão (P) e entalpia
(H) constantes utilizando a metodologia de
maximização de entropia (maxS). Foi estudada
a SCWG do glicerol variando as condições
de temperatura (723-1123 K), pressão (240-
280 bar) e composição de biomassa (0,23-
0,48 %wt). Utilizou-se o software GAMS
versão 23.9.5 para solucionar o problema de
otimização maxS e obter os resultados para
o comportamento termodinâmico da reação.
A análise estatística foi realizada utilizando
o software STATISTICA 10® na forma de um
planejamento 23. Verificou-se que a formação
dos gases de interesse é influenciada
majoritariamente pelos efeitos da temperatura
e composição de biomassa, alcançando
formação máxima para altas temperaturas
(1123K) e baixas concentrações de biomassa
(0,23 %wt). A SCWG para o glicerol apresentou
comportamento levemente endotérmico para
todas as condições avaliadas. Para ambos
os resultados, a pressão apresenta-se como
parâmetro sem significância estatística a 95%
de confiança dentro das condições avaliadas.
Análise termodinâmica da formação de hidrogênio e gás de síntese ao longo da reação de gaseificação com água supercrítica do glicerol
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DOI: 10.22533/at.ed.4751906114
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Palavras-chave: Glicerol, SCWG e maximização de entropia.
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Keywords: Glycerol, SCWG and entropy maximization.
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Abstract:
Brazil is very prominent in the biodiesel world scenario due to its high
diversity of plant species that can be used for its production. Among the byproducts
generated in the production of biodiesel, glycerol represents approximately 10%
of the volume of the final product. An alternative to the direct use of this surplus is
Supercritical Water Gasification (SCWG). The SCWG process presents itself as an
important alternative for obtaining low pollutant fuels using renewable sources. Glycerol
gasification using supercritical water has good syngas formation rates. To obtain the
reaction results, phase equilibrium was analyzed at constant pressure (P) and enthalpy
(H) conditions using the entropy maximization methodology (maxS). Glycerol SCWG was
studied by varying the temperature (723-1123 K), pressure (240-280 bar) and biomass
composition (0.23-0.48% wt) conditions. GAMS software version 23.9.5 was used to
solve the maxS optimization problem and obtain the results for the thermodynamic
behavior of the reaction. Statistical analysis was performed using STATISTICA 10®
software as a planning 23. It was found that the formation of gases in question is mainly
influenced by the effects of temperature and biomass composition, reaching maximum
formation for high temperatures (1123 K) and low biomass concentrations (0.23% wt).
SCWG for glycerol showed slightly endothermic behavior for all conditions evaluated.
For both results, pressure is presented as a parameter without statistical significance
at 95% confidence within the evaluated conditions.
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Número de páginas: 15
- Annamaria Doria Souza Vidotti
- Reginaldo Guirardello
- Antônio Carlos Daltro de Freitas
- Julles Mitoura
