Simulação Dinâmica do Reator de Pirólise de Biomassa COQ862 – Métodos Numéricos para Sistemas Distribuídos Profs. Argimiro Secchi e Evaristo Biscaia Simulação Dinâmica do Reator de Pirólise de Biomassa Michel Bessa dos Santos

1. Introdução: Aumento do consumo de combustíveis não renováveis Alto nível de energia devido ao teor carbônico

1. Introdução: Pirólise Isento de agente oxidante Temperaturas Relativamente Baixas (300-600ºC)

1. Introdução: Produtos de Pirólise Gás Carvão Alcatrão (Bio-óleo)

Modelo Cinético da Reação Primária 2. Modelo Matemático: Modelo Cinético da Reação Primária Condição Inicial: t = 0, B = 1, C1 = 0

Modelo Cinético da Reação Secundária 2. Modelo Matemático: Modelo Cinético da Reação Secundária Condição Inicial: t = 0, C2 = 0

Modelo de Transferência de Calor 2. Modelo Matemático: Modelo de Transferência de Calor

Método dos Volumes Finitos 2. Modelo Matemático: Solução Numérica Sistema de EDOs EDP Solução Método dos Volumes Finitos Método Runge-Kutta

3. Reator de Pirólise de Biomassa: L/D = 5 Transferência de Calor apenas radial

4. Resolução do Modelo Matemático: Normalização das Variáveis

4. Resolução do Modelo Matemático: Vista Superior Divisão dos Elementos de Volume Aproximações de Primeira Ordem

5. Resultados e Discussões: Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

5. Resultados e Discussões: Convergência da Malha Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

5. Resultados e Discussões: Convergência da Malha Comparação entre N=6 e N=12 Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

5. Resultados e Discussões: Convergência da Malha Comparação entre N=12 e N=24 Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

5. Resultados e Discussões: Convergência da Malha Comparação entre N=24 e N=48 Condições: r0 = 0.010m, T0 = 287K, Tf = 683K

5. Resultados e Discussões: Validação do Modelo Comparação da fração mássica residual do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 303K, Tf = 773K) Comparação da temperatura do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 303K, Tf = 673K)

5. Resultados e Discussões: Validação do Modelo Comparação da fração mássica residual do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 593K) Comparação da temperatura do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 593K)

5. Resultados e Discussões: Validação do Modelo Comparação da fração mássica residual do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 683K) Comparação da temperatura do modelo com os pontos experimentais (r0 = 0,010m, T0 = 287K, Tf = 683K)

5. Conclusão: O modelo consegue reproduzir a tendência dos pontos; Não foi obtida uma boa predição dos dados experimentais; Uma abordagem mais refinada (menos simplificado) para melhorar a predição.