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Estudo paramétrico da gasificação de uma gordura a partir da modelação em Aspen Plus
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.sdg | 04:Educação de Qualidade | |
| dc.contributor.advisor | Silva, Luís Manuel Sousa da | |
| dc.contributor.author | AMORIM, CATARINA GONÇALVES | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-03T14:49:11Z | |
| dc.date.available | 2025-09-03T14:49:11Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-24 | |
| dc.description.abstract | Este trabalho foi desenvolvido no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), no âmbito da unidade curricular Dissertação/Estágio (DISEST), integrada no plano de estudos do Mestrado em Engenharia Química e no Centro de Inovação em Engenharia e Tecnologia Industrial (CIETI). O principal objetivo consistiu no estudo paramétrico da gasificação de uma gordura animal a partir da modelação no programa informático Aspen Plus. A validação paramétrica foi avaliada para os seguintes parâmetros: temperatura, a 750˚ C e a 950˚ C e razão, em massa, de vaporbiomassa (S/B) de 50/50 e de 75/25. Deste modo, realizaram-se duas simulações: a Simulação 1 e a Simulação 2, sendo que o modelo selecionado consiste num modelo de equilíbrio, não estequiométrico, baseado na minimização da energia livre de Gibbs para a composição em equilíbrio da gasificação. A principal diferença entre simulações foi o modo como a biomassa em estudo foi caracterizada no simulador. Para a Simulação 1 assumiu-se que a gordura animal seria equivalente a um carvão, sendo selecionados os métodos de previsão de propriedades termodinâmicas HCOALGEN e DCOALIGT, que permitem prever a entalpia de formação e a densidade, respetivamente, com base na caracterização elementar, imediata e da análise de enxofre. Na Simulação 1 utilizaram-se três modelos de reatores distintos: RStoic, RYield e RGibbs. Na Simulação 2 optou-se por uma abordagem mais direta e considerou-se que a gordura seria constituída por componentes frequentemente presentes em gorduras animais e vegetais. Neste caso, a simulação é apenas composta por um reator RGibbs, onde se atinge o equilíbrio da gasificação. Ao nível da simulação, também se determinou a temperatura para a qual a composição da corrente gasosa simulada mais se aproxima da composição obtida experimentalmente, através da minimização da soma dos quadrados dos resíduos, recorrendo à ferramenta de otimização do simulador. | por |
| dc.description.abstract | This work was carried out at the Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), as part of the course Dissertation/Internship (DISEST), which is part of the master’s degree in chemical engineering, and it also took place at the Center of Innovation and Industrial Engineering and Technology (CIETI). The main purpose was to study and validate parameters for the gasification of animal fat using Aspen Plus software. Parametric validation was performed for the following parameters: the temperature, at 750˚ C and 950˚ C and the mass steam-to-biomass ratio (S/B) of 50/50 and 75/25. Two simulations were carried out: Simulation 1 and Simulation 2. The model selected is an equilibrium model, non-stoichiometric, based on minimizing the Gibbs free energy of the equilibrium composition of the gasification stage. The main difference between the simulations lies in how the biomass under study is characterized. For Simulation 1, the animal fat was assumed to be equivalent to coal, and HCOALGEN and DCOALIGT thermodynamic property prediction methods were selected, which make it possible to predict enthalpy of formation and density, respectively, based on ultimate, proximate and sulphur analysis. Simulation 1 used three different models of reactors: RStoic, RYield and RGibbs blocks. Simulation 2 took a simpler and direct approach, considering that the fat would be made up of components often found in animal and vegetable fats. In this case, the simulation only consists of a RGibbs reactor, where gasification equilibrium is reached. In the simulation the temperature at which the composition of the simulated gas stream was determined is closest to the composition obtained experimentally, by minimizing the sum of squares of the residuals, using the simulator’s optimization tool. | eng |
| dc.identifier.tid | 203995554 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/30360 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Animal fat | |
| dc.subject | gasification | |
| dc.subject | Aspen Plus | |
| dc.subject | valorization | |
| dc.subject | optimization | |
| dc.subject | Gordura animal | |
| dc.subject | Gasificação | |
| dc.subject | Valorização | |
| dc.subject | Otimização | |
| dc.title | Estudo paramétrico da gasificação de uma gordura a partir da modelação em Aspen Plus | |
| dc.title.alternative | Parametric study of fat gasification based on Aspen Plus modelling | eng |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Química |