Título: ESTUDO DE ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO PARA MONITORAR O PCI DE COMBUSTÍVEIS SÓLIDOS ANÁLISE ECONÔMICA
Título alternativo: NEAR INFRARED SPECTROSCOPY STUDY TO MONITOR THE PCI OF SOLID FUELS ECONOMIC ANALYSIS
Autoria de: Helena Carvalho de Melo
Orientação de: Tiago Jose Pires de Oliveira
Presidente da banca: Tiago José Pires de Oliveira
Primeiro membro da banca: Nathan Sombra Evangelista
Segundo membro da banca: Alisson Lara Carvalho
Terceiro membro da banca: Carine Setter
Palavras-chaves: Infravermelho Próximo, Combustíveis, Poder Calorífico Inferior, NIR, Análise Econômica
Data da defesa: 23/08/2024
Semestre letivo da defesa: 2024-1
Data da versão final: 28/08/2024
Data da publicação: 28/08/2024
Referência: Melo, H. C. d. ESTUDO DE ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO PARA MONITORAR O PCI DE COMBUSTÍVEIS SÓLIDOS ANÁLISE ECONÔMICA. 2024. 51 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2024.
Resumo: O Poder Calorífico Inferior (PCI) dos combustíveis é uma das características que mais influenciam o desempenho e as aplicações nas indústrias, portanto, é crucial monitorá-lo. No entanto, os métodos comumente empregados não possibilitam um monitoramento rápido e eficaz, devido ao tempo de resposta. O propósito deste estudo é realizar uma análise econômica básica utilizando um equipamento, baseado em espectros de infravermelho próximo (NIR), capaz de mensurar o PCI de combustíveis sólidos como coque de petróleo, carvão vegetal, biomassa e carvão vegetal, matérias-primas essenciais para a produção de cal, de maneira eficiente, precisa e ágil. Além disso, este estudo apresenta uma análise econômica básica deste potencial equipamento aplicado na indústria. Para isso, foi necessário um conjunto de dados abrangendo as características dos combustíveis, tais como PCI, umidade, granulometria, teor de carbono elementar e enxofre. A interação entre a radiação no infravermelho próximo e a matéria está relacionada às vibrações moleculares, as quais absorvem a energia da luz infravermelha e passam por transições vibracionais, resultando em espectros característicos. Assim, por meio da técnica NIR e análise multivariada, é possível caracterizar as propriedades dos combustíveis, incluindo a quantificação de carbono, cinzas e nitrogênio, por meio do estado vibracional das ligações químicas. Isso permite a análise e quantificação das informações relevantes dos espectros complexos, associando padrões com propriedades específicas da amostra e, consequentemente, determinando o PCI. Dessa forma, a eficiência da produção é aumentada, reduzindo o desperdício de materiais utilizados em análises laboratoriais, minimizando erros humanos e tornando o processo mais eficiente.
Abstract: The Lower Heating Value (LHV) of fuels is one of the characteristics that most influence performance and applications in industries therefore, it is crucial to monitor it. However, the commonly employed methods do not allow for quick and effective monitoring. The purpose of this study is to propose equipment that, based on near-infrared (NIR) spectra, measures the LHV of solid fuels??an essential raw material for lime production??in an efficient, accurate, and agile manner. Additionally, this study presents a basic economic analysis of this potential equipment applied in the industry. For this, a dataset covering the characteristics of the fuels, such as LHV, moisture content, particle size, elemental carbon content, and sulfur, was necessary. The interaction between near-infrared radiation and matter is related to molecular vibrations, which absorb the energy of infrared light and undergo vibrational transitions, resulting in characteristic spectra. Thus, through the NIR technique and multivariate analysis, it is possible to characterize the properties of fuels, including the quantification of carbon, ash, and nitrogen, through the vibrational state of chemical bonds. This allows for the analysis and quantification of relevant information from complex spectra, associating patterns with specific properties of the sample and consequently determining the LHV. In this way, production efficiency is increased, reducing the waste of materials used in laboratory analyses, minimizing human errors, and making the process more efficient.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Helena Carvalho de Melo e Universidade Federal de Lavras
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