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Title: Reação de deslocamento gás-água de alta temperatura utilizando misturas sintéticas de gás
Authors: Meyer, Dênis Corrêa
Advisor: Poço, João Guilherme Rocha
Issue Date: 2022
Abstract: A busca por fontes renováveis de energia que sejam capazes de substituir os combustíveis fósseis vêm se intensificando com o passar dos anos, fazendo que diversas fontes de energia sejam estudadas e desenvolvidas com o propósito de atender a demanda mundial de energia sem causar impactos ao meio ambiente. Uma das fontes de energia com potencial para substituir os combustíveis de origens fósseis são os combustíveis obtidos a partir do gás de síntese. As rotas termoquímicas são uma das principais vias de produção desse gás, sendo o processo gaseificação de biomassas um dos mais empregados, e, consequentemente, a reação de deslocamento gás-água (water-gas shift), que é responsável pelo ajuste da composição do gás de síntese de forma a atender a demanda dos processos seguintes. Com o propósito de avaliar a conversão de CO e a relação de H2/CO obtida com a reação de water-gas shift, foram realizados ensaios variando diversos parâmetros, como por exemplo: a relação molar entre os reagentes, a velocidade espacial, o tempo de uso do leito de catalisador e o tamanho do catalisador. Os resultados indicaram que o aumento da relação de vapor de água para monóxido de carbono (S/CO) levaram ao aumento da conversão de CO e da relação de H2/CO na saída da reação, atingindo valores de 77,47% e 6,89, respectivamente. O aumento da velocidade espacial de 5.600 para 15.100 h-1 resultou em uma redução do valores de conversão de CO, de 77,47 para 51,96%, e da relação H2/CO de 6,26 para 1,81. Os ensaios realizados utilizando o mesmo leito de catalisador ao longo de quatro dias consecutivos permitiram concluir que houve uma leve redução nos valores de conversão de CO, de 66,14 para 63,90%, e dos valores de H2/CO, de 7,40 para 6,00. Três tamanhos diferentes de catalisador foram utilizados para avaliar o impacto na conversão de CO e da razão de H2/CO. O catalisador com tamanho entre 0,53 e 1,00 mm apresentou os melhores resultados, atingindo 74,02% de conversão de CO e 6,28 da razão de H2/CO após a reação
The search for renewable energy sources that are capable of replacing fossil fuels has intensified over the years, causing several energy sources to be studied and developed with the purpose of meeting the world demand for energy without causing impacts to the environment. One of the energy sources with the potential to replace fossil fuels are fuels obtained from syngas. Thermochemical routes are one of the main ways of producing this gas, with the process of gasification of biomass being one of the most used, and, consequently, the gas-water shift reaction, which is responsible for adjusting the synthesis gas composition in order to attend the demand of the following processes. With the purpose of evaluate the CO conversion and the H2/CO ratio obtained with the water-gas shift reaction, tests have been performed varying several parameters, such as: the molar ratio between the reactants, the space velocity, the time of use of the catalyst bed and the size of the catalyst. The results indicated that the increase in the steam to carbon monoxide (S/CO) ratio led to an increase in CO conversion and in the H2/CO ratio at the reaction outlet, reaching values of 77.47% and 6.89, respectively. The increase in space velocity from 5,600 to 15,100 h-1 resulted in a reduction in the CO conversion values from 77.47 to 51.96%, and in the H2/CO ratio from 6.26 to 1.81. The tests performed with the same catalyst bed over four consecutive days allowed to conclude that there was a slight reduction in the CO conversion values, from 66.14 to 63.90%, and in the H2/CO values, from 7.40 to 6.00. Three different catalyst sizes were used to assess the impact on CO conversion and the H2/CO ratio. The catalyst with a size between 0.53 and 1.00 mm showed the best results, reaching 74.02% of CO conversion and 6.28 of the H2/CO ratio after the reaction
Keywords: reação de water-gas shift
conversão de CO
razão H2/CO
Publisher: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
Citation: MEYER, Dênis Corrêa. <b> Reação de deslocamento gás-água de alta temperatura utilizando misturas sintéticas de gás. </b> 2022. 127 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.31414/EQ.2022.D.131511.
DOI: https://doi.org/10.31414/EQ.2022.D.131511
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