Summary: RESUMO
A pirólise de resíduo cartonado e biomassa vêm sendo empregada com objetivo de prover a geração de energia através de fontes não convencionais. Além do caráter inovador e atual o tema apresenta relevância sobre sob o ponto de vista ambiental. Dessa maneira, presente projeto tem como objetivo estabelecer um estudo sobre a pirólise de resíduos em leito de jorro e ou fluidizado, visando a geração de energia. Para tal, primeiramente será realizado uma pesquisa bibliográfica sobre a cinética de pirólise e dinâmica do leito com partículas que apresentam uma fluidização de baixa qualidade. Posteriormente, será simulado a dinâmica do escoamento do resíduo nos sistemas de contato ar-partícula (fluidizado ou jorro). Para fluidodinâmica, as variáveis de resposta podem ser a queda de pressão no leito, a velocidade de entrada de ar no leito e a porosidade. Com base na análise dos dados experimentais previamente obtidos e no conhecimento dos fundamentos que governam a cinética de pirólise, o equilíbrio termodinâmico e os fenômenos de transferência (momentum, calor e massa), pode-se estabelecer um modelo fenomenológico representativo do processo e projetar o reator adequado para realização da pirólise.

INTRODUÇÃO
O processo de pirólise tem sido amplamente estudado e considerado como uma boa alternativa para geração de energia renovável, uma vez que pode gerar produtos com alto poder calorífico a partir de materiais reutilizáveis. Nos últimos 20 anos têm sido realizadas muitas pesquisas e testes em reatores pilotos, baseados em diversos conceitos tecnológicos da pirólise rápida. Porém, até hoje, nem o próprio processo nem a composição exata do bio-óleo são muito conhecidos. Isto porque as reações termoquímicas que ocorrem durante o processo são muito complexas. Um dos principais objetivos na atualidade é o desenvolvimento em escala industrial de plantas para a produção de bio-óleo, visando a sua aplicação como combustível para a produção de calor e energia elétrica, através do uso em caldeiras, fornos, motores, etc. Apesar da pirólise rápida ter atingido notoriedade comercial, existem ainda muitos aspectos do processo que são largamente empíricos e requerem estudos mais elaborados para melhorar a confiabilidade, performance, consistência do produto, características e o escalonamento do processo.
Diversos tipos de matérias-primas têm sido amplamente utilizados para geração de energia a partir da pirólise: produtos biodegradáveis (Kopinke et al., 1996), resíduos urbanos (Islam et al., 2004), materiais de origem animal (Ayllón et al., 2006; Purevsuren, et al., 2004; Wiggers et al., 2009), resíduos provenientes da agricultura (Gonzáles et al., 2003; Shinogi et al., 2003; Uzun et al., 2006). Entretanto, há uma escassez de dados sobre pirólise de resíduos de embalagens cartonadas. Foi encontrado apenas o trabalho de Korkmaz et al. (2009) sobre pirólise dos componentes da embalagem cartonada, o qual foi conduzido sobre atmosfera inerte em um reator semi-batelada de leito fixo. Além disso, ainda há na literatura poucos trabalhos sobre pirólise de biomassa que apresentam detalhes sobre o processo em um reator de leito fluidizado e/ou jorro.
Resíduos, como por exemplo, bagaço de cana-de-açúcar e misturas lâminas de embalagens cartonadas, não atingem uma boa fluidização devido as suas características físicas (mass específica, tamanho e forma. Tais estudos estão de acordo com a fluidização e jorro de outros materiais que não possuem forma de uma partícula como, por exemplo, a serragem, poliestireno, sawdust (Aguado et.al., 2000, 2003, 2005). Dessa maneira, visando utilizar os equipamentos supracitados como reatores (para a realização de pirólise) deverá ser utilizadas colunas de contato ar-partícula com misturas de partículas e resíduo (biomassa ou embalagens cartonadas). Partículas, como por exemplo areia ou esferas de vidro poderão servir como auxiliar de fluidização e de jorro.
A aplicação dos diferentes leitos na pirólise dos resíduos poderá contribuir para melhorar o desempenho do processo e, também, a qualidade do produto (bio-óleo, Gonzáles et al., 2003, ou parafina e alumínio proveniente do polietileno e alumínio das embalagens, Zuben e Neves, 1999). Nota-se que além do caráter inovador do processo proposto, o produto, obtido com características padronizadas, também, apresenta relevância significativa sob o ponto de vista de inovação e ambiental.

Starting date: 01/08/2011
Deadline (months): 24

Participants:

Role	Name
Collaborator *	TAISA SHIMOSAKAI DE LIRA
Coordinator *	MARCELO SILVEIRA BACELOS
Student Master *	LARISSA MACHADO ALVARENGA
Student Master *	ICARO IBRAHIM DIAS DE RODRIGUES MARQUES