Avaliação da eficiência de um lavador Venturi na coleta de poluentes gasosos emitidos pela combustão de bagaço de cana-de-açúcar
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Data
2024-07-01
Autores
Orientador
Costa, Maria Angélica Martins 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Araraquara - IQAR - Engenharia Química
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Embora a biomassa seja uma fonte de energia renovável, sua queima emite uma mistura de vários componentes, como materiais particulados, CO2, CO, NOX, entre outros. Esses gases atuam como agentes poluidores antropográficos do ar e são emitidos como fonte de energia por diversos setores industriais, como a queima do bagaço da cana-de-açúcar, que é um resíduo da indústria sucroalcooleira. Este estudo teve como objetivo quantificar e avaliar a emissão de gases do efeito estufa, principalmente o CO, CO2 e NOX, oriundos da queima do bagaço de cana-de-açúcar em um queimador em escala piloto, operado em diferentes condições operacionais e avaliar a emissão e controle destes poluentes pela ação do lavador Venturi. A combustão ocorreu em um queimador experimental, composto por alimentador rotativo, câmara de combustão, câmatra de isolamento da chama, sopradores, lavador Venturi, ciclone e chaminé de amostragem. As velocidades do gás na chaminé utilizadas como diferentes condições operacionais foram 3,4 m/s, 5,3 m/s, 7,0 m/s, 8,9 m/s e 11,1 m/s, bem como as vazões de água (líquido de lavagem) de 300 e 400 L/h. Os resultados indicam que as concentrações de CO variaram de 34/311 ppm, as concentrações de NOX de 8-80 ppm, enquanto CO2 atingiu valores de 6000-26000ppm. Foram emitidas concentrações elevadas de CO2 e NOX quando a combustão é realizada sob temperaturas mais elevadas, evidenciando o efeito da temperatura na emissão de poluentes. Já para temperaturas menores, há maior emissão CO, gerado na fase de incandescênica, através da combustão incompleta. Considerando a baixa solubilidade do CO2 em água, a utilização desta como líquido de lavagem, não apresentou valores elevados de eficiência de coleta do componente no fluxo de ar. Foram atingidos valores de eficiência de coleta de até 57%, o que embora não seja considerado um valor elevado, considerando 14250 ppm como o valor médio de emissão de CO2 obtidos neste estudo, quando aplicada a este número, esta eficiência corresponde a 8122 ppm de CO2 que não foram jogados para a atmosfera. A investigação e quantificação dessas emissões são importantes para compreender o balanço global de carbono, dada a magnitude considerável das emissões de CO2 provenientes destes combustíveis não fósseis.
Resumo (inglês)
Although biomass is a renewable energy source, burning it emits a mixture of various components, such as particulate matter, CO2, CO, NOx, among others. These gases act as anthropogenic air pollutants and are emitted as an energy source by various industrial sectors, such as the burning of sugarcane bagasse, which is a waste product of the sugar-alcohol industry. The aim of this study was to quantify and evaluate the emission of greenhouse gases, mainly CO2, CO e NOx, from the burning of sugarcane bagasse in a pilot-scale burner operated under different operating conditions and to evaluate the emission and control of these pollutants by the action of the Venturi scrubber. Combustion took place in an experimental burner comprising a rotary feeder, combustion chamber, flame isolation chamber, blowers, Venturi scrubber, cyclone and sampling chimney. The gas velocities in the chimney used as different operating conditions were 3.4 m/s, 5.3 m/s, 7.0 m/s, 8.9 m/s and 11.1 m/s, as well as water flow rates (scrubbing liquid) of 300 and 400 L/h. The results indicate that CO concentrations ranged from 34/311 ppm, NOX concentrations from 8-80 ppm, while CO2 reached values of 6000-26000ppm. High concentrations of CO2 and NOX were emitted when combustion was carried out at higher temperatures, showing the effect of temperature on the emission of pollutants. At lower temperatures, there are higher CO emissions, generated during the incandescence phase through incomplete combustion. Considering the low solubility of CO2 in water, the use of water as a washing liquid did not produce high collection efficiency values for the component in the air flow. Collection efficiencies of up to 57% were achieved, which although not considered a high value, considering 14250 ppm as the average CO2 emission value obtained in this study, when applied to this figure, this efficiency corresponds to 8122 ppm of CO2 not being released into the atmosphere. Investigating and quantifying these emissions is important for understanding the global carbon balance, given the considerable magnitude of CO2 emissions from these non-fossil fuels.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
SCHIAVON, N. C. B. S. Avaliação da eficiência de um lavador Venturi na coleta de poluentes gasosos emitidos pela combustão de bagaço de cana-de-açúcar. 2024. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade Estadual Paulista, Araraquara, 2024.