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Construção de uma unidade de reforma a vapor e produção de hidrogênio (H2) a partir do biogás

Hydrogen is a low impact fuel in term of gaseous emission to the atmosphere, and is thus deemed as the most promising alternative to fossil fuels for use in urban centers. Low cost hydrogen can be produced by the catalytic reform of light hydrocarbons. In this study we present the steps of design, c...

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Autor principal: Vedovatte, Bruno Misael
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:
Vapores
Hidrogênio
Biogás
Vapors
Hydrogen
Biogas
Engenharia Ambiental
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11959
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spelling riut-1-119592020-11-16T10:49:24Z Construção de uma unidade de reforma a vapor e produção de hidrogênio (H2) a partir do biogás Vedovatte, Bruno Misael Pinheiro, Alexei Lorenzetti Novaes Sordi, Alexandre Vapores Hidrogênio Biogás Vapors Hydrogen Biogas Engenharia Ambiental Hydrogen is a low impact fuel in term of gaseous emission to the atmosphere, and is thus deemed as the most promising alternative to fossil fuels for use in urban centers. Low cost hydrogen can be produced by the catalytic reform of light hydrocarbons. In this study we present the steps of design, construction and assessment of the performance of a steam reform system of biogas for the production hydrogen as an energy vector. Every constituent part of the system was designed to assemble up into a bench scale reform unity. The catalytic bed of the reform unity used Nickel deposited on γ-Al2O3 as catalyst, a low cost material suited to this purpose. The catalyst was prepared by impregnation of the γ-Al2O3 support with nickel chloride solution followed by reduction in H2 atmosphere for 4h at 570oC. The catalyst thus prepared was morphologically characterized by scanning electron microscopy (SEM). The occurrence of the chemical processes of steam reform have in the reactor chamber was indirectly confirmed by Cyclic Voltammetry of a electrolytic solution in which the gaseous products collected at the reactor exhaust were dissolved. The system was kept under continuous operation in order to evaluate its general performance and those of its constituent parts as well. This allowed us to assess the functionality of the system components, to identify design faults, and necessary improvements in order to guarantee a more controlled operation and improved overall performance. O hidrogênio é o combustível de menor impacto ambiental em termos de emissões atmosféricas e é considerado a alternativa mais promissora aos combustíveis fósseis para aplicações em centros urbanos. Uma forma de produção de hidrogênio de baixo custo é a reforma catalítica de hidrocarbonetos. Este trabalho apresenta o projeto, construção e avaliação inicial de um sistema para reforma a vapor do biogás com a finalidade de gerar hidrogênio como vetor energético. Cada etapa unitária do sistema foi desenvolvida para compor o sistema em escala de bancada. O sistema de reforma desenvolvido utiliza como catalisador um material de custo mais baixo (Níquel depositado em γ-Al2O3). O catalisador foi obtido por impregnação em solução aquosa de cloreto de níquel, posteriormente o metal foi reduzido através de exposição a um fluxo constante de hidrogênio, durante 4h à 570oC. A caracterização morfológica do catalisador foi realizada através de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A obtenção do processo de reforma foi confirmada indiretamente pela técnica eletroquímica de voltametria cíclica em solução eletrolítica contendo os gases de reforma dissolvidos. O sistema foi mantido em operação contínua e o desempenho geral do sistema e de suas partes componentes forma avaliados. Isso possibilitou o levantamento das alterações de projeto necessárias para garantir a operação controlada do processo de reforma e o aumento da taxa de conversão de metano em hidrogênio. 2020-11-16T10:49:24Z 2020-11-16T10:49:24Z 2014-01-21 bachelorThesis VEDOVATTE, Bruno Misael. Construção de uma unidade de reforma a vapor e produção de hidrogênio (H2) a partir do biogás. 2013. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2013. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11959 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina
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Vedovatte, Bruno Misael
Construção de uma unidade de reforma a vapor e produção de hidrogênio (H2) a partir do biogás
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