Análise de trocadores de calor para a recuperação de gases liberados no processo de torrefação de biomassa

Abstract

O rápido desenvolvimento da sociedade, impulsionado pela revolução industrial, resulta em um aumento significativo no consumo de energia. Como alternativa mais limpa aos combustíveis fósseis, surgem novas tecnologias de conversão a busca por combustíveis sustentáveis. Nesse con texto, pesquisas buscam a utilização da biomassa como fonte de combustível, um vetor energético neutro em carbono e com alta disponibilidade no Brasil. A torrefação é um tratamento térmicos da biomassa que acontece em um reator fechado, proporcionando um ambiente inerte com tem peraturas entre 200 − 300°C. Uma das complexidades dos sistemas de reatores de torrefação é a recuperação dos gases condensáveis derivado da quebra termoquímica dos componentes da bio massa. O foco deste trabalho está na concepção e análise do sistema de saída e coleta dos gases provenientes do tratamento de torrefação. Para alcançar esse objetivo, uma análise do coeficiente de troca de calor por convecção e da efetividade dos trocadores de calor do tipo tubo e espiral foi conduzida e implementada. Essa análise foi fundamental para estabelecer as temperaturas de saída dos fluidos envolvidos no processo. Com base nos dados obtidos, foram avaliados os equi pamentos adequados para realizar a refrigeração do líquido de arrefecimento. Após considerações sobre os requisitos de compactação e custo, optou-se pela utilização de um conjunto com módulo Peltier em vez de um ciclo de refrigeração por compressão a vapor. Após a realização de diversos testes, um kit utilizado para a refrigeração de água de bebedouro foi adotado, alcançando assim a condensação dos gases provenientes da reação.