dc.creator.ID |
SANTOS, J. C. M. |
pt_BR |
dc.creator.ID |
Santos, J. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4626295699353494 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
SILVA, José Nilton. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
Silva, J. N. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
Silva, Nilton. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1ID |
SILVA, J. N. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7853090239572747 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
RAMOS, Wagner Brandão. |
|
dc.contributor.referee1ID |
RAMOS, W. B. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
Ramos, Wagner B. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1ID |
RAMOS, WAGNER BRANDÃO. |
pt_BR |
dc.contributor.referee1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1563787088122435 |
pt_BR |
dc.contributor.referee2 |
MORAIS, Aldre Jorge. |
|
dc.contributor.referee2ID |
BARROS, ALDRE JORGE MORAIS. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2ID |
BARROS, ALDRE J. M. |
pt_BR |
dc.contributor.referee2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5354975426596167 |
pt_BR |
dc.contributor.referee3 |
SILVA, Rebeca de Almeida. |
|
dc.contributor.referee3ID |
SILVA, R. A. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3ID |
SILVA, REBECA DE ALMEIDA. |
pt_BR |
dc.contributor.referee3Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7145504826879112 |
pt_BR |
dc.contributor.referee4 |
ARAÙJO, Danielle Freire. |
|
dc.contributor.referee4ID |
ARAÚJO, D. F. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4ID |
ARAÚJO, D.F. |
pt_BR |
dc.contributor.referee4Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9702373112051159 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Os materiais poliméricos apresentam uma elevada porcentagem na composição dos
resíduos sólidos urbanos (RSU). Estima-se que até 2015 foram gerados cerca de
6300 milhões de toneladas de resíduos poliméricos, desta quantidade 79% ficou
acumulada em aterros ou ao ar livre. Todo esse material poderia ser convertido em
produto de alto valor agregado a partir das tecnologias de conversão térmica. Nessa
perspectiva, a presente pesquisa concentra-se no desenvolvimento de dois modelos
de tecnologias de conversão térmica aplicadas aos materiais poliméricos, a pirólise e
gaseificação, os quais permitam avaliar os processos em diferentes condições de
operação, assim como o produto final obtido. Equitativamente objetiva-se, a partir de
um estudo de caso com base nos dados históricos do aterro sanitário de Campina
Grande (ASCG), constatar o desperdício consequente da simples disposição dos
resíduos poliméricos e ausência de tecnologias como as propostas na presente
pesquisa. A fim de cumprir com os objetivos o estudo, os processos de pirólise e
gaseificação foram modelados no Aspen Hysys e Aspen Plus, respectivamente.
Posteriormente, com base nos processos modelados e dados referentes aos RSU
dispostos no ASCG foi realizado o estudo de caso dos referidos processos aplicados
aos resíduos poliméricos dispostos no ASCG. Considerando a similaridade dos
resultados obtidos nos processos modelados e dados experimentais extraídos da
literatura constata-se que os modelos são verossímeis e permitem avaliar de forma
quantitativa e qualitativa a conversão dos materiais poliméricos. Ambos os processos
possibilitam a conversão dos polímeros em produtos de alto valor agregado,
entretanto, o principal produto da pirólise, o óleo de pirólise, apesar de apresentar
características que possibilitam seu uso como combustível alternativo ainda necessita
de otimização e pesquisas que possibilitem tal aplicação, por outro lado, o gás de
síntese, produto obtido no processo de gaseificação, possibilita várias rotas químicas
o que o torna mais viável no que se refere a aplicação do produto final. Um modelo de
motor de combustão interna ciclo Otto integrado ao processo de gaseificação permitiu
observar o trabalho liquido oferecido pelo gás de síntese, o qual permite, a partir de
113 kg/hr de polímeros, a obtenção de 72,96 kW. O estudo de caso realizado no
ASCG permitiu observar a grande quantidade de resíduos de polímeros acumulados
no ASCG e o desperdício referente a simples disposição dos mesmos. Estima-se que
de agosto de 2015 a agosto de 2021, 123.751,3 toneladas de polímeros foram
destinadas ao ASCG, tal quantidade poderia, a partir do processo de gaseificação ser
convertida em 211.479,1247 toneladas de gás de síntese, e a partir dessa quantidade
seria possível obter 10.877,26 toneladas de hidrogênio, 35.299,67 toneladas de CH4
e 31.473,59 toneladas de CO, além de possibilitar a produção de 109.450,7 KW.
Estima-se que a implementação do processo de gaseificação no ASCG possibilitaria
obter, de 2023 a 2026, 178.905,5 toneladas de gás de síntese e gerar 92.592,3 KW.
Em termos gerais pode-se concluir que os modelos de tecnologia de conversão
térmica propostos na presente pesquisa oferecem uma alternativa para análise dos
processos de pirólise e gaseificação aplicados a conversão de materiais poliméricos
e que o processo de gaseificação pode ser proposto como uma alternativa viável
dentro do plano de gestão de resíduos sólidos urbanos do ASCG e de grandes centros
urbanos com situação similar. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Química |
pt_BR |
dc.title |
Tecnologias de conversão térmica para aproveitamento de resíduos polímeros : modelagem e simulação. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2022-06-29 |
|
dc.description.abstract |
Polymeric materials have a high percentage in the composition of urban solid waste
(MSW). It is estimated that by 2015 around 6300 million tons of polymeric waste were
generated, of which 79% was accumulated in landfills or outdoors. All this material
could be converted into a high value-added product using thermal conversion
technologies. From this perspective, the present research focuses on the development
of two models of thermal conversion technologies applied to polymeric materials,
pyrolysis and gasification, which allow the evaluation of processes under different
operating conditions, as well as the final product obtained. The objective is equally,
from a case study based on historical data from the Campina Grande landfill (ASCG),
to verify the waste resulting from the simple disposal of polymeric waste and the
absence of technologies such as those proposed in this research. In order to fulfill the
objectives of the study, the pyrolysis and gasification processes were modeled in
Aspen Hysys and Aspen Plus, respectively. Subsequently, based on the modeled
processes and data referring to the MSW disposed in the ASCG, a case study of the
referred processes applied to the polymeric waste disposed in the ASCG was carried
out. Considering the similarity of the results obtained in the modeled processes and
experimental data extracted from the literature, it appears that the models are credible
and allow the quantitative and qualitative evaluation of the conversion of polymeric
materials. Both processes allow the conversion of polymers into high value-added
products, however, the main product of pyrolysis, the pyrolysis oil, despite having
characteristics that allow its use as an alternative fuel, still needs optimization and
research that allow such application, on the other hand, the synthesis gas, a product
obtained in the gasification process, allows several chemical routes, which makes it
more viable with regard to the application of the final product. A model of an Otto cycle
internal combustion engine integrated to the gasification process allowed to observe
the net work offered by the synthesis gas, which allows, from 113 kg/hr of polymers,
to obtain 72.96 kW. The case study carried out at the ASCG allowed us to observe the
large amount of polymer residues accumulated in the ASCG and the waste related to
their simple disposal. It is estimated that from August 2015 to August 2021, 123,751.3
tons of polymers were destined for the ASCG, such amount could, from the gasification
process, be converted into 211,479.1247 tons of synthesis gas, and from that amount,
it would be possible to obtain 10,877.26 tons of hydrogen, 35,299.67 tons of CH4 and
31,473.59 tons of CO, in addition to enabling the production of 109,450.7 KW. It is
estimated that the implementation of the gasification process at the ASCG would make
it possible to obtain, from 2023 to 2026, 178,905.5 tons of synthesis gas and generate
92,592.3 KW. In general terms, it can be concluded that the thermal conversion
technology models proposed in the present research offer an alternative for the
analysis of pyrolysis and gasification processes applied to the conversion of polymeric
materials and that the gasification process can be proposed as a viable alternative
within of the urban solid waste management plan of the ASCG and of large urban
centers with a similar situation. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27405 |
|
dc.date.accessioned |
2022-09-22T19:51:50Z |
|
dc.date.available |
2022-09-22 |
|
dc.date.available |
2022-09-22T19:51:50Z |
|
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Pirólise |
pt_BR |
dc.subject |
Gaseificação |
pt_BR |
dc.subject |
Aspen Plus |
pt_BR |
dc.subject |
Ciclo Otto |
pt_BR |
dc.subject |
Pyrolysis |
pt_BR |
dc.subject |
Gasification |
pt_BR |
dc.subject |
Aspen Plus |
pt_BR |
dc.subject |
Otto cycle |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
SANTOS, Jacyelli Cardoso Marinho dos. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Thermal conversion technologies for waste recovery polymers: modeling and simulation. |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
SANTOS, Jacyelli Cardoso Marinho dos. Tecnologias de conversão térmica para aproveitamento de resíduos
polímeros : modelagem e simulação. 2022. 181 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. |
pt_BR |