Percorrer por autor "FONSECA, DANIEL CARLOS"
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- Dimensionamento de um reator de leito fluidizado borbulhante para produção de bio-óleo a partir da biomassaPublication . FONSECA, DANIEL CARLOS; Ribeiro, Albina Maria de Sá; Pimenta, Maria Paula NetoEsta dissertação apresenta o dimensionamento de um reator de leito fluidizado borbulhante para a produção de bio-óleo a partir da pirólise rápida de biomassa de eucalipto. A motivação principal do trabalho insere-se no contexto da transição energética e da crescente necessidade de desenvolver tecnologias de conversão de biomassa capazes de produzir vetores energéticos renováveis com potencial para substituir, parcial ou totalmente, os combustíveis fósseis em aplicações de produção de calor e geração de energia. Num primeiro momento, procedeu-se à caracterização da biomassa, com particular enfoque no eucalipto, pela sua elevada disponibilidade em Portugal, produtividade florestal e ampla documentação na literatura. A biomassa é caraterizada em termos da sua composição elementar, da análise próxima, e das suas principais propriedades termoquímicas relevantes para processos de pirólise. Em seguida, foi efetuada uma revisão do estado da arte sobre a pirólise rápida de biomassa, os tipos de reatores mais utilizados e os fatores operacionais que influenciam os rendimentos em bio-óleo, carbonizado e gás. A parte central do trabalho é dedicada ao estudo da fluidização e ao dimensionamento de um reator de leito fluidizado borbulhante. Para tal foram aplicadas correlações empíricas com o objetivo de definir as condições de operação, nomeadamente a velocidade superficial do gás e de dimensionar os principais componentes do reator, incluindo a altura da zona do leito e o distribuidor de gás. Com base em balanços de massa e de energia, e depois de definidas todas as correntes do processo foi determinada a potência térmica requerida e definiu-se o aproveitamento energético dos produtos da pirólise. Os resultados obtidos indicaram que, para as condições de operação de 500 °C e uma alimentação de 2 kg/h de biomassa seca é necessário um caudal de azoto de 1,13 L/s pré aquecido a 500 °C. O diâmetro do reator foi fixado em 76 mm e tendo-se obtido uma altura da zona do leito entre 157 mm e 925 mm fixou-se para altura do reator 500 mm. O distribuidor foi dimensionado com 13 orifícios. De acordo com o balanço de energia obteve-se uma potência térmica de 2 kW, para manter as condições de operação, sendo também necessário 0,3 kW para pré aquecer o azoto. O estudo demonstra que o dimensionamento proposto é tecnicamente viável e que o reator de leito fluidizado borbulhante constitui uma solução com potencial para a valorização energética da biomassa de eucalipto, contribuindo para a diversificação das fontes de energia renovável e para a redução das emissões associadas ao uso de combustíveis fósseis.