Purificação do biogás: influência dos parâmetros operacionais em torres de absorção
Data
2024-08-30
Autores
Santos, Stefani Alves Borges 
Orientadores
Komesu, Andrea
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
A demanda por fontes de energia sustentáveis tem aumentado o interesse por alternativas aos combustíveis fósseis. O biometano, se destaca como uma opção muito promissora e pode ser obtido por meio da purificação do biogás. Esse processo envolve a retirada de dióxido de carbono e outras impurezas presentes no biogás; entretanto, a purificação necessita ser otimizada para que o desenvolvimento seja viável. O propósito deste trabalho foi investigar e determinar valores ideais de pressão, vazão e composição da biomassa para a purificação de biogás em torres de absorção que utilizam pratos. A abordagem metodológica incluiu simulações no software Aspen Plus®, análises paramétricas e comparações com o estado da arte. Os resultados obtidos revelaram que a manutenção adequada dos parâmetros de pressão de 10 bar, vazão de água de 27 m³/h e vazão de biogás de 90 m³/h na torre de absorção resultou em uma concentração de 99,15% em mol de pureza de biometano, com uma extração de dióxido de carbono de 97,93%. Além disso, esta abordagem utilizando torre de pratos se mostra uma alternativa eficaz em termos de custos e complexidade de manutenção quando comparada com a utilização de recheios tradicionais em torresde absorção. Isso indica que a configuração de pratos pode ser uma escolha mais vantajosa para a purificação do biogás.
The demand for sustainable energy sources has increased interest in alternatives to fossil fuels. Biomethane stands out as a very promising energy source option, and it can be obtained through the upgrading of biogas. This process involves the removal of carbon dioxide, and other impurities present in biogas; however, the upgrading needs to be optimized for the development to be viable. The purpose of this study was to investigate and determine ideal values of pressure, flow, and biomass composition for the upgrading of biogas in absorption columns (Absorber) that use trays, also called plate. The methodological approach included simulations in the Aspen Plus® software, parametric analyses, and comparisons with the previously papers. The results revealed that proper maintenance of pressure parameters, fluid flow, and biogas composition in the absorption column resulted in a concentration of 99.15% mol in biomethane purity, with a carbon dioxide extraction of 97.93%. Additionally, this tray column approach proves to be a cost-effective and maintenance-friendly alternative when compared to the use of traditional packings in absorption columns. This indicates that the tray configuration may be a more advantageous choice for biogas upgrading.
The demand for sustainable energy sources has increased interest in alternatives to fossil fuels. Biomethane stands out as a very promising energy source option, and it can be obtained through the upgrading of biogas. This process involves the removal of carbon dioxide, and other impurities present in biogas; however, the upgrading needs to be optimized for the development to be viable. The purpose of this study was to investigate and determine ideal values of pressure, flow, and biomass composition for the upgrading of biogas in absorption columns (Absorber) that use trays, also called plate. The methodological approach included simulations in the Aspen Plus® software, parametric analyses, and comparisons with the previously papers. The results revealed that proper maintenance of pressure parameters, fluid flow, and biogas composition in the absorption column resulted in a concentration of 99.15% mol in biomethane purity, with a carbon dioxide extraction of 97.93%. Additionally, this tray column approach proves to be a cost-effective and maintenance-friendly alternative when compared to the use of traditional packings in absorption columns. This indicates that the tray configuration may be a more advantageous choice for biogas upgrading.
Descrição
Citação
SANTOS, Stefani Alves Borges. Purificação do biogás: influência dos parâmetros operacionais em torres de absorção. 2024. 68 f. Dissertação (Mestrado em Bioprodutos e Bioprocessos) - Universidade Federal de São Paulo, Instituto do Mar, Santos, 2024.