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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/7786| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Simulação do Processo de Purificação do Biogás utilizando o software DWSIM. |
| Autor(es): | JOAO LUIS MORAES COSTA |
| Primeiro orientador: | PATRICIA CRISTINA DE ARAUJO PUGLIA DE CARVALHO |
| Resumo: | Atualmente é evidente a preocupação da sociedade com a preservação ambiental. Nesse sentido, a busca por fontes renováveis de energia (solar, hidráulica, eólica e biomassa) tem se tornado uma meta de muitas pesquisas científicas propiciando avanços tecnológicos em várias áreas do conhecimento. É nesse contexto, que o biogás surge como uma alternativa sustentável e com grande potencial, econômico e ambiental. Durante a produção do biogás é gerado, além do metano (gás de interesse), alguns subprodutos, como por exemplo, o sulfeto de hidrogênio, que é altamente corrosivo em sistemas de queima. Desse modo, para o uso adequado do biogás é necessário um processo de tratamento, que irá remover os subprodutos indesejáveis e concentrar o metano. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo propor um sistema de tratamento do biogás proveniente da agroindústria, utilizando colunas de absorção com a água como solvente através da simulação. O estudo foi realizado no simulador DWSIM, utilizando a extensão CHEMSEP e o modelo termodinâmico de Peng Robinson avançado. A simulação comparou três cenários diferentes, simulando o processo com uma a três colunas de absorção e regeneração em série. Outro ponto importante foi a validação da simulação com autores de referência que propuseram a mesma ideia, utilizando softwares e modelos termodinâmicos diferentes. A partir da simulação foi possível obter perfis das frações molares, comparar os comportamentos com as referências bibliográficas e ainda otimizar o processo determinando o número de estágios teóricos, pressão na coluna e a vazão de água na entrada. Os resultados indicaram que o sistema avaliado foi capaz de concentrar o biogás com valores acima dos valores de referência encontrados na literatura, conseguindo concentrar até 97 % de metano (fração molar), potencializando o poder de queima do gás. |
| Abstract: | Currently, there is a clear concern in society regarding environmental preservation. In this sense, the search for renewable energy sources (solar, hydraulic, wind, and biomass) has become a goal of many scientific research endeavors, leading to technological advancements in various fields of knowledge. In this context, biogas emerges as a sustainable alternative with significant economic and environmental potential. During biogas production, in addition to methane (a gas of interest), some by-products are generated, such as hydrogen sulfide, which is highly corrosive in combustion systems. Therefore, for the proper use of biogas, a treatment process is necessary to remove undesirable by-products and concentrate methane. In light of this, the present study aims to propose a biogas treatment system from agro-industry, using absorption columns with water as a solvent through simulation. The study was conducted using the DWSIM simulator, employing the CHEMSEP extension and the advanced Peng Robinson thermodynamic model. The simulation compared three different scenarios, simulating the process with one to three absorption and regeneration columns in series. Another important aspect was the validation of the simulation with reference authors who proposed the same idea using different software and thermodynamic models. From the simulation, it was possible to obtain profiles of molar fractions, compare behaviors with bibliographic references, and optimize the process by determining the number of theoretical stages, column pressure, and water flow at the inlet. The results indicated that the evaluated system was capable of concentrating biogas with values above the reference values found in the literature, achieving concentrations of up to 97% methane (molar fraction), enhancing the gas's combustion power. |
| Palavras-chave: | Biogás simulação absorção e purificação. |
| País: | |
| Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
| Sigla da Instituição: | UFMS |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/7786 |
| Data do documento: | 2023 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química - Bacharelado (INQUI) |
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