Registro fonte: Caracterização físico-química das cinzas residuais do processo de gaseificação de cama de aviário em leito fluidizado

Caracterização físico-química das cinzas residuais do processo de gaseificação de cama de aviário em leito fluidizado

The European Union established that all its countries acquire a national energy action plan aiming at that 20% of the total energy consumed from renewable sources, such as biomass, until 2020. The Republic of Ireland where this study was realized has a vast production of poultry that produce as wast...

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Autor principal:	Vriesman, Elana Mara de Jesuz
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Aglomeração Gases Físico-química Agglomeration Chemistry, Physical and theoretical CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16577
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id	riut-1-16577
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spelling	riut-1-165772020-11-19T20:25:08Z Caracterização físico-química das cinzas residuais do processo de gaseificação de cama de aviário em leito fluidizado Physico-chemical characterization of waste ash from poultry litter gasification fluidized bed process Vriesman, Elana Mara de Jesuz Chaves, Eduardo Sidinei Kapiski, Marzena Chornobai, Cesar Arthur Martins Parise, Maria Regina Chaves, Eduardo Sidinei Aglomeração Gases Físico-química Agglomeration Chemistry, Physical and theoretical CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA The European Union established that all its countries acquire a national energy action plan aiming at that 20% of the total energy consumed from renewable sources, such as biomass, until 2020. The Republic of Ireland where this study was realized has a vast production of poultry that produce as waste called poultry litter. Gasification is a thermochemical process, which involves a breakdown of the fuel molecules consumed, producing fuel gas, volatiles, coal and ash. In this report, the mineral composition of waste ash from poultry litter gasification fluidized bed process was characterized using chemical fractionation analysis to provide parameters that allow the understanding of formation, deposition and agglomeration mechanisms in the gasification process. Firstly, moisture and ash analyses were performed for the poultry litter sample and for the cyclone ashes and bed ash samples, all of which subsequently underwent chemical fractionation. The physic-chemical characterization of the aviary bed showed a moisture content of approximately 19% and ash of 26%, which is a high ash content when compared to other biomasses. In the chemical fractionation of the poultry litter, the major elements identified by atomic absorption with flame atomization were Na, K and Mg, which originated mainly from the birds diet, as well as heavy metals such as Cd, Cr, Cu, Ni and Zn identified in small quantities. For the fractionation of the cyclone ashes collected on different days, there was similarity in the composition of the ashes for most of the elements. The first phase of the fractionation was solubilized in the active phase, the elements K and P being considered more reactive under gasification conditions and consequently, having more relevance for the formation of deposits and / or agglomerations. For the chemical fractionation of the differentiated bed ashes by process temperature, it was observed that for all the major elements, K, P, Mg and Ca, there was a decrease of the concentration with the temperature increase, and the elements extracted in the active phase followed the same pattern as for cyclone ashes. A União Europeia instituiu que todos os seus países membros devem adotar um plano de ação nacional de energia até 2020, com o objetivo de que 20% do total de energia consumida no país seja proveniente de fontes renováveis como a biomassa. A República da Irlanda, onde este projeto foi desenvolvido, tem uma vasta produção de frangos que geram como resíduo a cama de aviário. A gaseificação é um processo termoquímico, que engloba a quebra das moléculas do combustível utilizado, produzindo gás combustível, voláteis, carvão e cinzas. Neste trabalho foi caracterizada a composição mineral das cinzas provenientes do processo de gaseificação de cama de aviário em leito fluidizado utilizando-se da análise de fracionamento químico a fim de fornecer parâmetros que possibilitem a compreensão dos mecanismos de formação, depósito e aglomeração no processo de gaseificação. Primeiramente, fez-se as análises de umidade e cinzas para a amostra de cama de aviário e para as amostras de cinzas de ciclone e cinzas de leito, posteriormente todas elas passaram pelo fracionamento químico. A caracterização físico-química da cama de aviário apresentou um teor de umidade de aproximadamente 19% e cinzas de 26%, sendo este considerado um elevado teor de cinzas se comparado a outras biomassas. No fracionamento químico da cama de aviário os elementos majoritários determinados por espectrometria de absorção atômica com atomização em chama foram Na, K e Mg, os quais são provenientes principalmente da dieta das aves, além de metais potencialmente tóxicos como Cd, Cr, Cu, Ni e Zn encontrados em pequenas quantidades. Para o fracionamento das cinzas de ciclone coletadas em diferentes dias, houve similaridade na composição das cinzas para a maioria dos elementos. Solubilizaram-se na fase ativa, duas primeiras fases do fracionamento, os elementos K e P sendo estes considerados mais reativos sob condições de gaseificação e consequentemente, tendo mais relevância para a formação de depósitos e/ou aglomerações. Para o fracionamento químico das cinzas de leito diferenciadas por temperatura de processos notou-se que para todos os elementos majoritários, K, P, Mg e Ca houve uma diminuição da concentração com o aumento da temperatura, sendo que os elementos extraídos na fase ativa seguiram o mesmo padrão que para as cinzas de ciclone. 2020-11-19T20:25:08Z 2020-11-19T20:25:08Z 2017-06-01 bachelorThesis VRIESMAN, Elana Mara de Jesuz. Caracterização físico-química das cinzas residuais do processo de gaseificação de cama de aviário em leito fluidizado. 2017. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16577 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Engenharia Química Engenharia Química UTFPR
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description	The European Union established that all its countries acquire a national energy action plan aiming at that 20% of the total energy consumed from renewable sources, such as biomass, until 2020. The Republic of Ireland where this study was realized has a vast production of poultry that produce as waste called poultry litter. Gasification is a thermochemical process, which involves a breakdown of the fuel molecules consumed, producing fuel gas, volatiles, coal and ash. In this report, the mineral composition of waste ash from poultry litter gasification fluidized bed process was characterized using chemical fractionation analysis to provide parameters that allow the understanding of formation, deposition and agglomeration mechanisms in the gasification process. Firstly, moisture and ash analyses were performed for the poultry litter sample and for the cyclone ashes and bed ash samples, all of which subsequently underwent chemical fractionation. The physic-chemical characterization of the aviary bed showed a moisture content of approximately 19% and ash of 26%, which is a high ash content when compared to other biomasses. In the chemical fractionation of the poultry litter, the major elements identified by atomic absorption with flame atomization were Na, K and Mg, which originated mainly from the birds diet, as well as heavy metals such as Cd, Cr, Cu, Ni and Zn identified in small quantities. For the fractionation of the cyclone ashes collected on different days, there was similarity in the composition of the ashes for most of the elements. The first phase of the fractionation was solubilized in the active phase, the elements K and P being considered more reactive under gasification conditions and consequently, having more relevance for the formation of deposits and / or agglomerations. For the chemical fractionation of the differentiated bed ashes by process temperature, it was observed that for all the major elements, K, P, Mg and Ca, there was a decrease of the concentration with the temperature increase, and the elements extracted in the active phase followed the same pattern as for cyclone ashes.
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