Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/16040
Título: Co-pirólise de resíduos de casca de arroz misturados com resíduos plásticos
Autor: Rodrigues, Miguel Cortes
Orientador: Pinto, Filomena
Costa, Paula Alexandra da Conceição
Palavras-chave: Co-pirólise
Polietileno
Casca de arroz
Reator batch
Combustíveis
Teses de mestrado - 2014
Data de Defesa: 2014
Resumo: O processo de co-pirólise, à semelhança de muitos processos químicos, revela-se altamente influenciável pelas condições experimentais a que é realizado, de que são exemplo a temperatura, tempo de reação e pressão inicial. A influência das condições experimentais no processo de co-pirólise de misturas de casca de arroz com polietileno foi o objeto de estudo do presente trabalho, com vista à maximização da produção de líquido. Este estudo foi efetuado num reator descontínuo. Procedeu-se ao estudo do efeito da composição da mistura, tendo-se obtido os melhores resultados para a mistura com 20% (m/m) de casca de arroz e 80% (m/m) de resíduos de plástico (PE). Foram ainda tidos em consideração dois contextos distintos, industrial e laboratorial onde, no primeiro, se estudou a maximização da produção de líquido tendo em conta o processo de extração de líquidos da fração sólida. Os resultados finais obtidos revelaram que menores tempos de reação (10 minutos) permitem maximizar a produção direta de líquidos. Em adição, verificou-se que para uma temperatura mais elevada (aproximadamente 430ºC) é também possível a maximização da produção direta de líquido, processo em que a influência da pressão é muito reduzida. Considerando a totalidade de compostos líquidos, obtidos diretamente e após extração dos sólidos com solventes, verificou-se que o caso mais favorável foi obtido aquando da co-pirólise a 350ºC e 10 minutos de tempo de reação. No entanto, para uma aplicação industrial, em que apenas se consideram os compostos líquidos obtidos diretamente, o caso mais vantajoso é conseguido com a mistura ótima sujeita a uma co-pirólise a uma temperatura de reação de 430ºC, uma pressão inicial de 0,2 MPa e 10 minutos de tempo de reação. Relativamente à fração gasosa, registou-se o maior valor de poder calorífico superior (38,1MJ/m3) para o ensaio a 430ºC de temperatura, 1,0MPa de pressão inicial e 60 minutos de tempo de reação, ao passo que para a fração líquida se registou uma principal formação de alcanos, seguida de alcenos e, por fim, de compostos aromáticos.
The co-pyrolysis process, as many other chemical processes, has been proved to be highly influenced by the experimental conditions at which it is performed. The influence of experimental conditions on a co-pyrolysis process of a mixture of rice husk and polyethylene was evaluated on the present work with the aim of achieving the highest yield in liquid production. The experimental work was performed in a batch reactor. The study on the effect of the mixture’s composition was firstly evaluated having the best results been obtained for a mixture of 20% (m/m) of rice husk and 80% (m/m) of plastics wastes (PE). Two different contexts were considered, laboratorial and industrial, where, in the first case, the maximization of liquids production was evaluated, taking into account the liquids’ extraction process of the solid fraction. The final results revealed that the highest liquid production was achieved with shorter reaction times (10 minutes). It was also proved that with higher temperatures (near to 430ºC) a higher liquid yield was observed and that the influence of pressure is almost irrelevant. Taking into account the totality of the liquid compounds, obtained directly and after the extraction process with solvents, the best experimental conditions were achieved at 350ºC and 10 minutes of reaction time. However, in industrial context, where the liquid compounds obtained directly are took into account, it’s shown that the greatest results were achieved when the co-pyrolysis mixture was carried on at 430ºC with an initial pressure of 0.2 MPa and 10 minutes of holding time. Regarding the gaseous fraction, the best value for the Higher Heating Value was achieved when the experimental conditions were 430ºC of temperature, 1.0MPa of initial pressure and 60 minutes of reaction time, whilst the liquid fraction was mainly compounded by alkanes, followed by alkenes and, lastly, aromatic compounds.
Descrição: Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014
URI: http://hdl.handle.net/10451/16040
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente
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