Análise termodinâmica da gaseificação do licor negro em água supercrítica

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dc.contributor.advisor1Souza, Thiago Leandro de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7431199944070783pt_BR
dc.contributor.referee1Alonso, Christian Gonçalves
dc.contributor.referee2Machado, Guilherme Duenhas
dc.contributor.referee3Souza, Thiago Leandro de
dc.creatorAraújo, Beatriz Mendes Mazon de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7104001623637776pt_BR
dc.date.accessioned2022-03-09T11:03:39Z
dc.date.available2022-03-09T11:03:39Z
dc.date.issued2022-01-28
dc.description.abstractBlack liquor (BL) is a by-product of the pulp and paper industry process. Its composition is full of organic and inorganic matter and products of lignin’s solubilisation. Nowadays, black liquor has been used as a burning source for the boilers and generates the biggest part of the electricity in the industry where it’s produced. However, the actual process has low efficiency, reduced flexibility, besides promoting the emission of harmful gases and corrosion in boilers. The supercritical water gasification (SCWG) introduces many advantages when compared to current recovery process of black liquor, making possible the generation of high added value gases such as hydrogen and methane and contributing to energetic efficiency of the plants. In this work, a thermodynamic analysis of supercritical water gasification was conducted in a black liquor representative compound, from the Kraft process and eucalyptus wood. The chemical-and-phase equilibrium calculations were performed using Gibbs minimization method, with a non-stoichiometric approach, that is, the direct Gibbs minimization. To simulate the gas phase behaviour, two different models were compared: the ideal gas mixture model and the Peng Robinson state equation with the van der Waals mixing rule. The solid phase was considered as pure graphite carbon. From the simulations performed, a sensitivity analysis of of pressure and temperature influence on the balance composition of the reactive system was conducted, what makes possible to predict behaviors and so, makes easier decision making, saving time and resources. The Results indicate that besides generate value added gases, BLSCWG could also produce more thermal energy when compared to conventional BL recovery process.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2022-03-07T14:28:41Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Beatriz Mendes Mazon de Araújo - 2022.pdf: 2636495 bytes, checksum: e14c051d1a828b1c6982195d5e29897f (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoO licor negro é um subproduto do processo de fabricação de papel e celulose. Sua composição é repleta de matéria orgânica, inorgânica e de produtos da solubilização da lignina. Atualmente, ele tem sido utilizado nas próprias indústrias geradoras como insumo energético. Porém, o processo atual tem baixa eficiência, reduzida flexibilidade, além de promover a emissão de gases nocivos e a corrosão nas caldeiras. A gaseificação em água supercrítica apresenta diversas vantagens frente ao processo de recuperação atual do licor negro, possibilitando a geração de gases de alto valor agregado, como hidrogênio e metano, além de continuar contribuindo para com a eficiência energética das plantas. Neste trabalho, foi conduzida uma análise termodinâmica da gaseificação em água supercrítica de uma mistura de compostos representativa do licor negro proveniente do processo Kraft e madeira de eucalipto. Os cálculos de equilíbrio químico e de fases simultâneos foram realizados a partir do método de minimização de Gibbs, por meio de uma abordagem não-estequiométrica, ou seja, a minimização direta de Gibbs. Para a simulação do comportamento da fase gasosa foram comparadas duas modelagens distintas: o modelo de mistura do gás ideal e a equação de estado cúbica de Peng Robinson combinada com as regras de mistura e combinação de van der Waals. A fase sólida foi modelada como carbono grafite puro. A partir das simulações realizadas, foi conduzida uma análise de sensibilidade da influência da pressão e da temperatura na composição de equilíbrio do sistema reacional, o que permite predizer comportamentos e facilitar as tomadas de decisões, economizando tempo e recursos. Os resultados mostraram que além de gerar gases de valor agregado, a gaseificação em água supercrítica do licor negro também pode produzir mais energia térmica quando comparado ao processo de recuperação convencional.pt_BR
dc.identifier.citationARAÚJO, B. M. M. Análise termodinâmica da gaseificação do licor negro em água supercrítica. 2022. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/11926
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Química (IQ)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectLicor negropor
dc.subjectGaseificaçãopor
dc.subjectMinimização de Gibbspor
dc.subjectEquilíbrio químico e de fasespor
dc.subjectOtimizaçãopor
dc.subjectBlack liquoreng
dc.subjectGasificationeng
dc.subjectGibbs minimizationeng
dc.subjectChemical and phases equilibriumeng
dc.subjectOptimizationeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleAnálise termodinâmica da gaseificação do licor negro em água supercríticapt_BR
dc.title.alternativeThermodynamic analysis of black liquor gasification in supercritical watereng
dc.typeDissertaçãopt_BR

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