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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Anlise termodinmica da reforma autotrmica do metano para a produo de hidrognio e gs de sntese via maximizao da entropia
Ttulo [EN]: Thermodynamic analysis of methane autotermal reforming for hydrogen and syntesis gas production via entropy maximization
Autor(es): Thiago Leandro de Souza
Palavras-chave [PT]:

Reforma autotrmica do metano. Hidrognio. Gs de sntese. Maximizao de entropia. Otimizao. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Methane autothermal reforming. Hydrogen. Synthesis gas. Maximization of entropy. Optimization. Brazil.
rea de concentrao: Equilbrio de Fases e Propriedades Termodinmicas
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Lcio Cardozo-Filho [Orientador] - UEM
Amaro Gomes Barreto Jnior - UFRJ
Carla de Cssia Rodrigues da Silva Rossi - UNICAMP
Resumo:
Resumo: Muitos so os trabalhos encontrados na literatura que se propem em realizar uma analise termodinmica das reaes de reforma autotrmica. A maioria destes trabalhos utiliza a minimizao da energia livre de Gibbs. Esta metodologia no atende a condio de termoneutralidade, limitando as condies operacionais avaliadas por estas anlises. Neste trabalho foi realizada uma anlise termodinmica da reforma autotrmica do metano empregando a maximizao da entropia, que se faz mais apropriada, pois considera a condio de termoneutralidade e permite a avaliao da temperatura final do processo. A resoluo do problema de programao no-linear, gerado a partir do modelo termodinmico obtido, foi conduzida por meio do solver CONPT2, baseado no algoritmo do Gradiente Reduzido Generalizado (GRG), presente no software GAMS 21.6. Foram investigados os efeitos da presso, temperatura inicial, e razes de alimentao dos reagentes em diversos parmetros avaliados. Tambm foram obtidos os parmetros operacionais timos para a mxima obteno de hidrognio presso de 1 bar. A quantidade mxima de hidrognio obtido foi de 3,24 mols de hidrognio / mol de metano (1000C, S/CH4=5 e O2/CH4_0,18). Foram averiguadas as condies mais favorveis para a obteno do syngas nos parmetros utilizados para avaliar diferentes tipos de reaes de sntese. Uma comparao com resultados experimentais obtidos da literatura mostraram grande concordncia com os dados equivalentes obtidos pela metodologia empregada.

Abstract: There are many studies in the literature that propose to conduct a thermodynamic analysis of autothermal reforming reactions. Most of them uses the Gibbs free energy minimization. This methodology doesn't meet directly the thermoneutral condition, limiting operational conditions evaluated in these analyzes. In this work, it were performed a thermodynamic analysis of autothermal reforming of methane using the maximization of entropy, which is most appropriate, because it considers the thermoneutral condition and allows the evaluation of the final temperature of the process. The solution of the non-linear programming problem, generated from the thermodynamic model obtained, was conducted through CONPT2 solver, based on the Generalized Reduced Gradient algorithm (GRG), present in the software GAMS 21.6. It were investigated the effects of pressure, initial temperature, and fed reactants ratios on several evaluated parameters. It were also obtained the optimum operating parameters to obtaining the maximum hydrogen at 1 bar pressure. The maximum amount of hydrogen obtained was 3.24 mol of hydrogen / mol of methane (1000C, S/CH4=5 e O2/CH4_0.18). It was evaluated the most favorable conditions to obtaining useful syngas in various types of syntheses. A comparison between the experimental results obtained in the literature showed good agreement with the equivalent simulated data by the used methodology.
Data da defesa: 30/11/2012
Cdigo: vtls000222587
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2012
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Lcio Cardozo-Filho
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertao_Mestrado - PEQ_UEM - Thiago Leandro de Souza.PDF
Tamanho: 4371 Kb (4475611 bytes)
Criado: 28-06-2016 10:26
Atualizado: 28-06-2016 10:37
Visitas: 375
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