Trabalho de Conclusão de Curso
Sistema de resfriamento de fermentação em usina sucroenergética utilizando chiller de absorção acionado por biogás de vinhaça
Registro en:
MIYAKAWA, Samara Keiko dos Santos. Sistema de resfriamento de fermentação em usina sucroenergética utilizando chiller de absorção acionado por biogás de vinhaça. 2014. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia) – Faculdade de Engenharia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2014.
Autor
Miyakawa, Samara Keiko dos Santos
Institución
Resumen
The Brazilian sugarcane mill has traditionally used cooling towers in the fermentation process cooling. However the minimum temperature achieved by a cooling tower is limited by the wet bulb temperature, which in Brazil is relatively high. This makes the cooling towers systems, although more economical, inefficient at fermentation cooling. Thus, this work aimed to propose a system for cooling the must during fermentation process in a sugarcane mill. The proposed system consists of double effect lithium bromide absorption chillers. The chillers are direct-fired type and utilize natural gas or diesel, therefore the replacement of traditional fuels with biogas obtained from the biodigestion of vinasse was proposed. Mathematical modeling of the absorption chiller was performed. The method of logarithmic mean temperature differences was used to analyze the heat exchanger of fermentation and the evaporator of the cooling system in order to find the best operating point. From the data of vinasse production of the sugarcane plant the potential of biogas production was evaluated. The results shows that de plant has a potential of biogas production higher than cooling system utilization. A indústria sucroenergética brasileira tradicionalmente tem utilizado torres de resfriamento na refrigeração do processo de fermentação. Entretanto, a mínima temperatura alcançada por uma torre de resfriamento é limitada pela temperatura de bulbo úmido, que no Brasil é relativamente elevada. Isso faz com que os sistemas de torres de resfriamento, apesar de mais econômicos, sejam pouco eficientes no resfriamento da fermentação. Diante disso, este trabalho teve como objetivo propor um sistema de resfriamento do mosto durante o processo de fermentação em uma usina sucroenergética. O sistema proposto é composto por chillers de absorção de duplo efeito que utilizam o par brometo de lítio-água. Os chillers são do tipo aquecimento direto e consomem gás natural ou diesel e, por esse motivo, foi proposta a substituição dos combustíveis tradicionais por biogás obtido da biodigestão de vinhaça. Foi realizada a modelagem matemática do chiller de absorção. O método da média logarítmica das diferenças de temperatura foi utilizado para analisar o trocador de calor da fermentação e o evaporador do sistema de resfriamento com o objetivo de encontrar o melhor ponto de funcionamento. A partir dos dados de produção de vinhaça na indústria estudada foi realizado o levantamento do potencial de produção de biogás, sendo o valor encontrado superior ao consumido pelo sistema de refrigeração por absorção proposto.