SIMULAÇÃO NUMÉRICA DOS PROCESSOS DE COMBUSTÃO DE COMBUSTÍVEIS GASOSOS: GÁS DE GASEIFICAÇÃO DE RESÍDUO DE BIOMASSA (C 7 H 8 +CH 4 +H 2 +CO+HCN)
|
|
- Felipe Silveira Barreiro
- 8 Há anos
- Visualizações:
Transcrição
1 SIMULAÇÃO NUMÉRICA DOS PROCESSOS DE COMBUSTÃO DE COMBUSTÍVEIS GASOSOS: GÁS DE GASEIFICAÇÃO DE RESÍDUO DE BIOMASSA (C 7 H 8 +CH 4 +H 2 +CO+HCN) NUMERICAL INVESTIGATION OF THE COMBUSTION PROCESSES OF LEATHER RESIDUALS GASIFICATION FUEL GAS (C 7 H 8 +CH 4 +H 2 +CO+HCN) Anderson José ANTONIETTI 1 Cristiano Vitorino da SILVA 2 Resumo O presente trabalho é um estudo numérico do processo de combustão de gás de gaseificação de resíduo de couro, com o objetivo de aumentar a eficiência do processo de queima do gás combustível. A energia térmica produzida no processo pode ser usada para geração de energia térmica, propriamente dita, ou elétrica, para uso na própria planta industrial de manufatura de couro. Contudo a queima direta do gás de resíduo de couro nas câmaras de combustão não é um processo simples. Uma alternativa para o aproveitamento desse resíduo consiste num processo prévio de gaseificação dessa biomassa, onde ocorre a separação dos materiais voláteis e os produtos da combustão incompleta, para uso posterior como combustível em uma caldeira ou motor de combustão interna, por exemplo. Outro problema relacionado com a queima do gás produto da gaseificação do couro é a liberação de gases nocivos para o meio ambiente, fruto da composição química desse combustível. Esses gases nocivos são remanescentes do tratamento químico empregado na manufatura do couro, como cianetos, hidrocarbonetos (tolueno), cromo e outros gases tóxicos (monóxido de carbono e NOx) que devem ser totalmente consumidos no processo de combustão, ou ter sua produção minimizada, com a finalidade de reduzir as emisões de poluentes para a atmosfera. Assim, de modo a reforçar a compreensão dos processos de combustão, foi realizado um estudo de simulação numérica do escoamento reativo num combustor para avaliar as trocas térmicas e as taxas de reações químicas no processo, bem como o campo de velocidades e de radiação térmica no equipamento. Para isso o software comercial de CFD, CFX Ansys Inc., foi utilizado. Esse tipo de ferramenta computacional possibilita alcançar bons resultados a um baixo custo de forma muito ágil. Além disso, com os avanços da tecnologia computacional, já é possível prever com maiores detalhes a solução do problema, obtendo soluções mais próximas das condições de operação real do equipamento. Palavras-chave: Couro, CFD, Combustão, Volumes Finitos, Energia ABSTRACT This work presents a numerical study of combustion process of leather residual gasification [1] Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões URI. Av. Sete de Setembro, 1621, CEP , Erechim, RS Brasil. andernietti@yahoo.com.br [2] Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões URI. Av. Sete de Setembro, 1621, CEP , Erechim, RS Brasil. cristiano@uricer.edu.br Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
2 gas, aiming the improvement of the efficiency of the gas burning process as a thermal energy source. The thermal energy produced in this process can be used to generation of energy, thermal and/or electric, for use at the leather industrial plant. However, the direct burn of this leatherresidual-gas into the chambers is not a simple process. An alternative to be developed consist in to process this leather residuals by gasification or pyrolysis, separate the volatiles and incomplete products of combustion, for after use as fuel in a boiler. Yet another problem related to the burning of gas-product of leather-gasification is the presence of environment-harmful-gases, remaining of the chemical treatment employed at leather manufacture, as cyanide, hydrocarbons as the toluene, the chrome and other toxic gases, as the carbon monoxide and NOx, that must be either fully consumed in combustion process, or have their production minimized, with the purpose of reduce the emission of pollutants to the atmosphere. At this way, to enhance the understanding of the combustion process and in order to obtain an improved design of this kind of furnace, it was made a numerical simulation study of reactive flow in the chamber, for evaluate the thermal changes, the chemical reactions rates at the process and the flow field as well. The commercial CFD software CFX Ansys Inc. was used. This kind of computational tool achieves good results at low costs and time. Beyond that, with the improvement of computational technology, is possible to predict large quantities of details, obtaining solutions more close to the actual operation conditions. Keywords: Leather, CFD, Combustion, Finite Volumes, Energy. 1. INTRODUÇÃO O desenvolvimento de tecnologias viáveis, a fim de tornar rentável o uso de fontes de energia não convencionais, em substituição aos combustíveis fósseis, é um dos maiores desafios tecnológicos da atualidade. Entre as principais razões associadas estão, o aquecimento global devido às emissões geradas pela combustão de combustíveis fósseis e as reservas finitas desses recursos. Além disso, as usuais disposições dos resíduos de couro em aterros dedicados, até então utilizadas, não estão sendo mais permitidas devido às conseqüências nocivas de contaminação das águas subterrâneas e às emissões de metano pelo processo de decomposição da matéria orgânica. A alocação de grandes áreas de terra para a eliminação de resíduos também é um grande problema emergente. Quanto à queima direta dessa biomassa, trata-se de um processo não muito simples devido às severas exigências técnicas e ambientais. Bahillo et al. (2004) realizaram estudos experimentais sobre a combustão em leito fluidizado de retalhos de couro. As concentrações de HCN e NH 3 foram medidas no núcleo do reator e no gás de combustão. De acordo com os resultados, as concentrações desses elementos nos gases de combustão na região de saída são muito baixas, sendo elevadas apenas no núcleo do reator. Segundo o autor, a concentração de HCN é consideravelmente maior do que a de NH 3 no decorrer do processo. Godinho et al. (2006) apresentam a análise experimental de uma planta piloto para o tratamento de resíduos de couro. O objetivo do trabalho foi o de avaliar o desempenho da planta. A unidade dispõe de um reator de gaseificação por estratificação, um reator de oxidação e um sistema de controle de poluição do ar (APC). Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que as condições operacionais aplicadas no processo fornecem um baixo grau de oxidação para o cromo presente nos resíduos. Há também uma participação significativa de compostos solúveis em água no material particulado, e a baixa concentração de CO nos gases indica a alta eficiência do processo de combustão. Também, uma significativa redução das emissões de NOx foi obtida, em comparação com os resultados da combustão de resíduos de couro em leito fluidizado. A principal conclusão é Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
3 que os resíduos de couro (biomassa) do setor coureiro-calçadista representam uma fonte alternativa para a geração de energia. Em outro trabalho, Shin et al. (2008) apresentam uma investigação sobre as características da combustão desse gás combustível em um incinerador de fusão por pirólise. O estudo visa desenvolver um novo processo de incineração, considerando as características intrínsecas dos resíduos produzidos na Coréia. Os efeitos do ar secundário e terciário no escoamento, a mistura, e as emissões de NOx pela câmara de combustão, foram investigados. O gás de pirolise foi simulado como sendo o propano, uma molécula de tamanho médio entre todos os componentes. O propano foi injetado na câmara de combustão e queimado em várias etapas, distribuindo o ar de combustão em entradas de ar primário, secundário e terciário. As temperaturas e gases produtos do processo de combustão foram determinados através da obtenção das distribuições de temperaturas e concentrações das espécies químicas envolvidas, tais como o O 2, CO e NOx. Estes resultados permitiram concluir que a utilização do ar secundário e/ou ar terciário, melhora o processo de combustão e diminui a concentração de NOx significativamente após a injeção de ar terciário. Salvador et al. (2006) apresentaram um modelo numérico em 2D compilando de forma acoplada as equações para o escoamento, a transferência de calor, transferência de massa e a evolução das reações químicas para simular a combustão num incinerador térmico recuperativo (TRI) utilizado para oxidar os Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs) diluído em um escoamento de ar. O software comercial Fluent (Fluent Inc., 1998) foi utilizado. Este modelo foi confrontado com os valores experimentais obtidos em uma unidade piloto altamente instrumentada e em escala semi-industrial, operando sob as mesmas condições da simulação. Os resultados mostram que o modelo desenvolvido é uma boa ferramenta para a análise de processos de combustão e que pode predizer informações importantes sobre o escoamento reativo, a transferência de calor e a formação de poluentes. Choi e Yi (2000) apresentam um estudo numérico do processo de combustão de Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs) em um Regenerador Térmico Oxidante (RTO). Com escoamento constante e instável, as distribuições de temperatura, pressão e composição dos gases de combustão no RTO foram simuladas pela dinâmica de fluidos computacional (CFD), utilizando o software comercial Fluent. A modelagem considera a oxidação do benzeno, do tolueno e do xileno pela RTO, que é constituída por três camadas de cerâmica para aumentar o nível de isolamento. Este trabalho tem como objetivo o estudo numérico dos processos de combustão de gases produtos da gaseificação de resíduo de couro no interior de fornalhas de geradores de vapor de ciclos térmicos, visando à busca de dados para otimização do processo de combustão e a eliminação de poluentes. Para isso foi usado o software comercial de CFD, CFX Ansys Europe Ltd. Através deste estudo foi possível obter maiores informações sobre o processo de combustão e levantar novas hipóteses quanto à composição do combustível no que diz respeito à razão de umidade presente no mesmo, visto que o processo de gaseificação é semelhante ao processo por pirólise (queima rica em H 2 O com pouco O 2 ). Essa análise se torna necessária quando se deseja obter energia a partir do uso mais eficiente de uma biomassa como combustível, emitindo a menor quantidade possível de poluentes no meio ambiente, além do fato deste combustível ser tratado como uma fonte renovável de energia. 2. FORMULAÇÃO MATEMÁTICA O procedimento para a obtenção dos resultados é realizado sobre a geometria do reator projetado para queimar gás proveniente da gaseificação de resíduos de couro utilizando ar atmosférico como oxidante. O cálculo procedente consiste em obter as temperaturas, as concentrações das espécies químicas e os campos de velocidades para a mistura de gases, e verificar Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
4 as características da geometria do reator sobre o processo de combustão e a formação de poluentes. A reação química do gás produto da gaseificação do resíduo de couro usado neste trabalho é considerada como sendo composta de metano, de monóxido de carbono, de hidrogênio, de cianeto de nitrogênio e de tolueno, modelado segundo as equações globais apresentadas em Westbrook e Dryer (1981). A oxidação do metano é modelada por duas etapas globais de reação química, como segue: (1) A oxidação do tolueno também é modelada por duas etapas: (2) sendo que a oxidação do monóxido de carbono para as reações acima é modelada por Para a oxidação do hidrogênio tem-se A formação de NOx é modelada através de mecanismos de Zeldovich usando dois caminhos diferentes, o thermal-no e o prompt-no, NO, onde o primeiro, que é predominante em temperaturas acima de 1800 K, é dada por um mecanismos composto de três etapas de reações químicas como abaixo. onde em condições próximas a estequiométrica, uma terceira reação também é utilizada sendo que as taxas de reação química são previstas pela equação de Arrhenius. O prompt-no é formado a temperaturas inferiores a 1800 K, onde os radicais podem reagir rapidamente com o nitrogênio molecular para formar o HCN que pode ser oxidado com o NO, em condições de chama. O mecanismo completo não é simples. No entanto, De Soete propôs uma taxa única de reação para descrever a fonte de NO pelo mecanismo de Fennimore, que é usado neste trabalho. Novamente as equações de Arrhenius são utilizadas para prever as taxas de reação química. Deste modo, a oxidação de HCN, fruto do chamado NOx-Fuel, para formar o NO é representada abaixo: (3) (4) (5) (6) (7) Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
5 (8) A oxidação de HCN para consumir NO é (9) onde a oxidação de HCO é modelada por (10) sendo que a destruição do NO pelo CH 4 é modelada por Equações de transporte são resolvidas para os escalares do vetor velocidade, para a pressão, a temperatura e as frações de espécies químicas envolvidas, considerando também a turbulência presente no escoamento Conservação de Massa e Espécies Cada espécie química tem sua própria equação de conservação de massa considerando as Médias de Reynolds que, para o escoamento incompressível e estacionário pode ser escrita em notação de índices como uma fração da mistura de todos os componentes. Assim, a equação da continuidade pode ser escrita como (11) (12) onde, e são respectivamente a massa específica média do componente fluido i na mistura e a massa específica média da mistura, x é a coordenada espacial, e é a velocidade média do componente i na mistura. A fração de massa do componente i é definida como. Substituindo esta expressão na Eq. (12) e modelando o escoamento pela hipótese da dissipação turbulenta, conclui-se que (13) onde está a difusividade cinemática, é a viscosidade turbulenta e é o número Schmidt turbulento. Note que a soma das frações de massa de todos os componentes é igual a unidade Conservação de Momento Para o escoamento as equações de conservação são dadas por: (14) Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
6 onde e é a viscosidade dinâmica da mistura e é a viscosidade turbulenta, definida como. O termo corresponde à mudança de pressão, é uma constante empírica do modelo de turbulência, é a média da pressão da mistura gasosa em dado intervalo de tempo, e é a função delta de Krönecker. é o termo fonte, introduzido para a modelagem do empuxo e das forças de arrasto das partículas, além dos demais termos matemáticos devido aos modelos de turbulência. A aproximação de Boussinesq é usada para representar as forças de empuxo, devido às variações de densidade do fluido O Modelo de Turbulência As equações para a energia cinética turbulenta, k, e sua freqüência turbulenta,, são: (15) (16) onde,, e são constantes empíricas do modelo de turbulência, e os números de Prandtl para a energia cinética e freqüência turbulenta, respectivamente. é o termo que representa a produção ou a destruição da energia cinética turbulenta. (17) 2.4. Conservação de Energia Considerando o transporte de energia devido à difusão de cada espécie química, a equação da energia pode ser escrita como (18) onde e são a entalpia média e o calor específico da mistura. O último é dado por, onde e são o calor específico e a fração mássica média das -espécies químicas, k é a condutividade térmica da mistura, é o número de Prandtl turbulento, e e representam as fontes médios devido à transferência de calor por radiação e as reações químicas. O termo pode ser escrito como: (19) onde é a temperatura média da mistura, e são a entalpia de formação e a temperatura de referência das -espécies químicas. Para completar o modelo, a densidade da mistura pode ser obtida a partir da equação de estado do gás ideal (Kuo, 1996; CFX Inc., 2004; Turns, 2000), Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
7 , onde p é a pressão de operação da câmara de combustão, que para o caso em estudo é definida como igual a 1 atm (Spalding, 1979), e é a massa molecular da mistura. As equações acima mostradas são válidas apenas no núcleo turbulento, onde. Perto da parede, a lei logarítmica de parede é usada (Launder e Sharma, 1974). Para considerar as trocas térmicas devido à radiação térmica no interior da câmara de combustão, o Discrete Transfer Radiation Model - DTRM é empregado (Carvalho et al., 1991), e que aqui considera o espalhamento como sendo isotrópico. O efeito da dependência do comprimento de onda não é considerado, e o coeficiente de absorção do gás é considerado uniforme dentro da câmara de combustão e seu valor é de 0,5 m -1. Então, a Equação de Transferência Radiativa - RTE pode ser integrada no âmbito da sua banda espectral e uma RTE modificada pode ser escrita como Na equação acima, é a constante de Stefan-Boltzmann (5,672 x 10-8 W/m 2 K 4 ), r é a posição do vetor, s é a direção desse vetor, S é a trajetória percorrida pela radiação, é o coeficiente de absorção, I é a intensidade da radiação total que depende da posição e direção e é o termo fonte de radiação, o qual pode incluir a emissão de radiação de partículas, por exemplo Reações Químicas do Modelo EA (Eddy Breakup - Arrhenius) O modelo reduzido de reações químicas que é empregado neste trabalho assume taxas finitas de reações químicas para processo de combustão turbulenta dos voláteis. Somado a isso, um modelo combinado para o processo de oxidação das espécies químicas que considera queima em prémistura e difusiva, ocorre em duas etapas de reações químicas globais, e envolve as seguintes espécies: oxigênio, tolueno, cianeto de nitrogênio, HCO, metano, hidrogênio, nitrogênio e vapor de água, dióxido de carbono e monóxido de carbono. Uma equação de conservação é necessária para cada espécie, com exceção do nitrogênio. Assim, tem-se a equação de conservação para as - espécies químicas, dada pela Eq. (13), onde o termo fonte, considera a taxa média volumétrica de formação ou destruição das -espécies químicas em todas as reações químicas. Este termo é calculado a partir da soma das taxas volumétricas de formação ou destruição de todas as k-reações onde as -espécies estão presentes,. Assim,. A taxa de formação ou destruição,, pode ser obtida a partir da taxa cinética de Arrhenius, ou com as equações de Magnussen (Eddy Breakup) que levam em conta o efeito da turbulência (Magnussen e Hjertager, 1976), ou uma combinação das duas formulações, o chamado Modelo de Arrhenius-Magnussen (Eaton et al., 1999; CFX Inc., 2004). Essas relações são adequadas para uma ampla gama de aplicações, como por exemplo, escoamentos laminares ou turbulentos, reações químicas com ou sem pré-mistura. A equação de Arrhenius pode ser escrita como segue: onde é o expoente da temperatura em cada reação química k, que é obtida empiricamente em conjunto com a energia de ativação e o coeficiente. é o produtório, é a concentração molar das -espécies químicas, é o expoente de concentração em cada reação k, é a constante universal de gás perfeito, e são a massa molecular e o coeficiente estequiométrico das -espécies nas k-reações químicas. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/ (20) (21)
8 No-Eddy Breakup, ou modelo de Magnussen, as taxas de reações químicas são baseadas em teorias de dissipação de vórtices na presença de turbulência. Assim, para chamas difusas: (22) onde o índice representa o reagente que possui o menor valor de. Na presença de pré-mistura, uma terceira relação para o modelo Eddy Breakup é necessária. Assim, (23) onde o índice p representa os produtos gasosos da combustão. A e B são constantes empíricas que são definidos como 4 e 0,5 (Magnussen e Hjertager, 1976). O modelo de Magnussen, Eqs. (22) e (23), pode ser aplicado tanto a difusão e quanto a chamas pré-misturadas, ou pela situação em que ambas as chamas coexistem, sempre considerando a menor taxa de reação química entre as duas formulações. Finalmente, para o modelo de Arrhenius-Magnussen, obtido pelas Eqs. (21), (22) e (23), a taxa de formação ou destruição de espécies químicas é considerada como o menor valor obtido entre os modelos. Daqui resulta que (24) 3. DESCRIÇÃO DO REATOR O reator é composto por quatro segmentos tubulares fabricados de material refratário. Os dois primeiros e o quarto segmento possuem um tubo coaxial externo (camisa) que cria uma região anular onde o ar de combustão é pré-aquecido. A câmara de combustão compreende o primeiro segmento do reator, onde a mistura de ar primário e gás combustível é injetada. O ar secundário é forçado por um ventilador posicionado na parte superior do segundo segmento. O ar secundário para o processo de combustão passa por toda a extensão do segundo segmento, onde sofre um préaquecimento, e chega ao primeiro segmento, ou parte exterior da câmara de combustão, onde é injetado na mesma por meio de vários orifícios distribuídos uniformemente em toda a sua extensão. O ar auxiliar que entra na parte inferior do quarto segmento é aquecido na região anular com saídas para os queimadores auxiliares no primeiro e quarto segmentos, onde são pré-misturados com óleo combustível (querosene) durante a inicialização da planta, ou início da queima. Após a ignição, os queimadores auxiliares atuam como alimentadores de ar terciário pré-aquecido. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
9 Figura 1. Disposição geral do reator. 4. DEFINIÇÃO DA MALHA E CRITÉRIO DE CONVERGÊNCIA O domínio em análise compreende o reator de uma planta de gaseificação/combustão para conversão de biomassa em energia (calor a ser usado num ciclo térmico tipo Rankine): o reator compreende uma tubulação onde ocorre o processo de combustão do gás de gaseificação dos resíduos de couro. A discretização foi realizada usando a técnica de volumes finitos tetraédricos, sendo os volumes prismáticos aplicados apenas nas paredes do reator, a fim de capturar o efeito da camada limite e melhor modelar o problema. A malha foi refinada na região de entrada, correspondente a primeira parte do reator, porém, devido a limitações computacionais, o tamanho da malha aplicada foi de aproximadamente 2,8 x 10 6 volumes de controle. O critério de convergência adotado foi o RMS Root Mean Square dos valores residuais, sendo o menor valor adotado igual a 1 x 10-6 para todas as equações. 5. CONDIÇÕES DE CONTORNO A fim de simular o gás de gaseificação do resíduo de couro, considera-se nos testes aqui estudados um combustível composto de C 7 H 8, H 2 O, N 2, CO, H 2, HCN e CH 4. A fração mássica dessas espécies consideradas como constituintes do combustível obtido com a gaseificação são apresentadas no Quadro 1. Considerou-se que o fluxo de massa desse gás seja de 800 kg/h na entrada com temperatura uniforme de 800ºC. Esta temperatura foi ajustada considerando a etapa anterior de aquecimento oriunda do processo de gaseificação, não estudado nesse trabalho. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
10 Componentes Fração Mássica (kg/kg comb ) Fração (%) Vazão (kg/h) C7H8 0,001 0,10% 0,800 H2O 0,076 7,60% 60,794 O N2 0,641 64,10% 512,748 CO 0,032 3,20% 25,597 CO2 0,23 23,00% 183,982 H2 0,007 0,70% 5,599 CH4 0,012 1,20% 9,599 HCN 0,001 0,10% 0,800 Quadro 1. Composição química do gás na entrada. A composição do ar para o processo de combustão foi a usual, 23% de O 2 e 77% de N 2. A temperatura na entrada de ar secundário no reator é a ambiente, considerada igual a 25ºC, a mesma temperatura do ar ambiente ao redor da planta e seu fluxo de massa é 720 kg/h. O ar de entrada nos queimadores auxiliares (ar primário e terciário) é aquecido no pré-aquecedor do segmento quatro e seu fluxo de massa é 90 kg/h para cada queimador. O isolamento utilizado nas paredes do reator foi considerado de condutividade térmica aproximada de 1,4 W/m.K e de densidade 2300 kg/m 3. Não foi considerada nesta simulação a resistência térmica das paredes metálicas, pela alta condutividade térmica desse tipo de material e sua pequena espessura. 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados foram obtidos por simulação numérica onde se aplicou as equações de conservação de massa e de quantidade de movimento para o escoamento de ar atmosférico, considerando o modelo k-ω para prever a turbulência desse escoamento. O efeito da variação de densidade com a temperatura também é considerado pelo cálculo do empuxo gravitacional. A equação da conservação de energia é resolvida para prever as taxas de transferência de calor e o campo de temperaturas no interior da câmara de combustão. A equação da conservação de espécies químicas também é resolvida juntamente com os modelos de reações químicas, Eddy Breakup e Arrhenius (EBU-A). O modelo de radiação térmica Discrete Transfer Radiation Model - DTRM foi aplicado para possibilitar a análise da influência da radiação no interior do equipamento. A Fig. 2a mostra o campo de temperaturas no plano longitudinal. A temperatura no núcleo da chama é da ordem de 1770ºC, resultando em maior eficiência de combustão e menos poluentes gerados na combustão do gás combustível. Segundo a Fig. 2b, a maior temperatura nas paredes externas corresponde a parte onde se tem apenas o isolante térmico (segmento 3). Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
11 (a) (b) Figura 2. (a) Campo de temperaturas; (b) Temperaturas nas paredes externas. A Fig. 3a apresenta a concentração de hidrogênio no mesmo plano longitudinal. Hidrogênio é totalmente oxidado na primeira metade da câmara de combustão do primeiro segmento. O mesmo acontece para o tolueno apresentado na Fig. 3b. Isso leva a conclusão de que o tamanho da câmara de combustão é apropriado para os parâmetros operacionais aplicados. (a) (b) Figura 3. (a) Concentração de hidrogênio; (b) Concentração de tolueno. A Fig. 4 apresenta os perfis de temperatura na câmara de combustão (primeiro segmento), com destaque para o fluxo de ar secundário, que adentra a câmara de combustão pelos orifícios distribuídos na periferia desse segmento do reator. O objetivo principal do fluxo de ar é fornecer oxigênio em excesso para garantir a combustão completa do gás combustível, e também intensificar a mistura ar e combustível, intensificando as taxas de reações químicas. Pode-se observar que o ar entra através dos alimentadores e penetra na região da chama diminuindo a temperatura, mas não desestabilizando a mesma. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
12 Figura 4. Perfis de temperatura na câmara de combustão. Como observado na Fig. 4, o perfil da chama não é homogêneo ao longo da câmara de combustão, mas concentrado no núcleo. Isso é devido ao escoamento distorcido dos gases na região ascendente da câmara de combustão, determinado pelo projeto inicial do reator. Há também um incremento substancial nas temperaturas do ar secundário ao longo da camisa, assim o ar de maior temperatura é injetado no início do processo de combustão, na região de entrada do primeiro segmento. Isso mantém alta a temperatura da chama e aumenta a eficiência do processo de queima devido à mistura promovida (entrada tangencial) e pelo suplemento de oxigênio no ar aquecido. Observe ainda que a diferença de diâmetros entre os orifícios de entrada do ar secundário pela camisa da câmara de combustão fornece fluxos de massa não uniformes ao longo do trecho. A Fig. 5 apresenta o fluxo de ar caracterizado por linhas de escoamento na camisa da câmara de combustão, mostrando mais uma vez que a distribuição de ar não seria homogênea devido ao fluxo em espiral. Como conseqüência a mistura e a transferência de calor são aumentadas. Figura 5. Linhas de corrente do fluxo de ar pré-aquecido na camisa da câmara. As Figs. 6a e 6b mostram os resultados dos campos de concentração para CO e CH 4. Os resultados das Figs. 3a, 3b, 6a e 6b permitem concluir que todo o combustível é oxidado no primeiro estágio da câmara de combustão (segmento 1) resultando numa chama que ocupa toda a extensão da mesma. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
13 (a) (b) Figura 6. (a) Concentração de monóxido de carbono; (b) Concentração de metano. As Figs. 7a e 7b mostram os resultados dos campos de concentração para o oxigênio e vapor d água. Na Fig. 7a observa-se também que a maior concentração de oxigênio está na entrada de ar primário e desaparece progressivamente ao longo da câmara, pois o oxigênio é consumido pelo processo de combustão. (a) (b) Figura 7. (a) Concentração de oxigênio; (b) Concentração de vapor d água. As Figs. 8a e 8b mostram respectivamente os perfis de concentração de HCO e N 2 ao longo do reator. A observação simultânea da Fig. 2a (campo de temperaturas) e Fig. 8a (campo de HCO) permite a verificação de que a produção de HCO ocorre nas regiões de temperaturas maiores na câmara de combustão que compreende a extremidade da chama. Pode-se observar também que o HCO é completamente oxidado ao longo da câmara de combustão. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
14 (a) (b) Figura 8. (a) Concentração HCO; (b) Concentração de nitrogênio. O campo de concentração de HCN e NOx (Thermal+Prompt+Fuel) são apresentados nas Figs. 9a e 9b. A maior concentração de HCN também se encontra no segmento 1 por ser uma região com alta concentração de hidrogênio (Fig. 3a). No segmento seguinte os produtos da combustão são diluídos com o ar secundário e terciário. (a) (b) Figura 9. (a) Concentração de HCN; (b) Concentração de NOx. A Fig. 9b mostra também que existe uma elevada taxa de formação de NOx ao longo do reator, especialmente na câmara de combustão, onde a temperatura é mais elevada. A Fig. 2a mostra as temperaturas na ordem de 1300 K a 1500 K, altas suficientes para aumentar a produção de NOx pelo mecanismo de Fennimore. Além disso, pode-se observar que as concentrações de HCN e NOx tem uma relação inversa; a concentração de um diminui enquanto a concentração do outro aumenta. O nível maior de excesso de ar e o grande tempo de residência dos gases de combustão no reator também contribuem para a produção do NOx. O Quadro 2 apresenta a composição química volumétrica dos gases de combustão na saída do reator obtido com as simulações. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
15 Produtos Fração (%) Fração (ppm) Vazão (kg/h) C7H8 0, % 0, , CH4 0, % 0,0056 0, CO 0,000011% 0,106 0,00018 CO2 14,97% ,0 254,47 H2 0, % 0,0033 0, H2O 7,84% 78439,0 133,32 O2 6,22% 62195,90 105,76 NO 0,028% 283,089 0,48 N2 70,93% ,0 1205,82 HCO 0,000022% 0,225 0,00039 HCN 0,0038% 38,46 0,065 Quadro 2 Composição química do gás de saída. As linhas de corrente que caracterizam todo o fluxo de massa no interior do reator são apresentadas na Fig. 10. Figura 10 Linhas de corrente do fluxo de massa em todo o reator. As Figs. 11a e 11b apresentam os resultados encontrados para a transferência de calor por radiação térmica no interior do reator e exterior da câmara de combustão, região das camisas, respectivamente. Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
16 (a) (b) Figura 11. (a) Radiação na parte interna; (b) Radiação nas paredes externas. Observa-se que o fluxo de calor por radiação é maior nas áreas onde as temperaturas são mais elevadas (vide Fig. 2a) e que a perda de energia por radiação pelas paredes é maior onde não se tem a presença das camisas (segmento 3 Fig. 2b). 7. CONCLUSÃO Analisando os campos de temperatura e concentração, pode-se observar que o ar secundário pré-aquecido melhora substancialmente a eficiência do processo de queima do gás, com aumento de temperatura do gás dentro da câmara. O aumento da temperatura ao longo do reator permitiu a instalação de um pré-aquecedor de ar no segmento quatro, a fim de pré-aquecer o ar primário e terciário, levando a outra melhoria no processo de combustão. Além disso, este segundo préaquecedor gera uma quantidade suplementar de ar para o processo de gaseificação desse modo aumentando a eficiência global da planta. Outra importante conclusão é que em adequação às determinações do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) para os limites de CO, exigese que um alto valor de excesso de ar seja usado (RESOLUÇÃO CONAMA, 2002), fator que aumenta significativamente a produção de NOx, devido a maior quantidade nitrogênio presente. A radiação térmica sobre as paredes do combustor é maior onde as temperaturas são elevadas, segmento 3, como esperado, causando maior perda de energia para o ambiente externo. Logo, essa região precisará um bom nível de isolamento térmico. O ar procedente das camisas da câmara entra no processo de queima na forma de escoamento em turbilhonar aumentando a transferência de calor das paredes para o ar e melhorando a mistura ar/combustível no processo de queima. Como seqüência desse trabalho, pretende-se fazer uma avaliação da influência da umidade presente no gás combustível em relação à eficiência da combustão e à geração de poluentes. 8. REFERÊNCIAS Bahillo, A., Armesto, L., Cabanillas, A. and Otero, J., Thermal valorization of footwear leather wastes in bubbling fluidized bed combustion. Waste Management, Vol. 24, pp Carvalho, M.G., Farias, T. and Fontes, P., Predicting radiative heat transfer in absorbing, emitting, and scattering media using the discrete transfer method, ASME HTD, Vol. 160, pp CFX Solver Theory, Choi, B.S. and Yi, J., Simulation and optimization on the regenerative thermal oxidation of volatile organic compounds. Chemical Engineering Journal, Vol. 73, pp CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente, Ministério do Meio Ambiente, Resolução n o 316, de 29 de outubro do << Eaton, A. M., Smoot, L. D., Hill, S. C. and Eatough, C. N., 1999, Components, formulations, solutions, evaluations, and applications of comprehensive combustion models, V. 25, pp Fluent User s Guide, vol. 2, Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
17 Godinho, M., 2006 Gaseificação e combustão de resíduos sólidos da indústria calçadista. Doctoral Thesis, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais (PPGEM), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brazil. Godinho, M., Marcilio, N.R., Faria Vilela, A.C., Masotti, L. and Martins, C.B Gaseification and combustion of the footwear leather wastes. Jalca, Vol. 102, pp Kuo, K.K., Principles of combustion, John Wiley & Sons, New York. Launder, B.E. and Sharma, B.I., Application of the energy-dissipation model of turbulence to the calculation of flow near a spinning disc, Letters in Heat and Mass Transfer, Vol. 19, pp Magnussen B.F. and Hjertager B. H., On mathematical models of turbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion. Proc. of the 16 th Int. Symp. on Comb., The Combustion Institute, pp Salvador, S., Commander, J.M. and Kara, Y., Thermal recuperative incineration of VOCs: CFD modeling and experimental validation. Applied Thermal engineering, Vol. 26, pp Shin, D., Yu, T., Yang, W., Jeon, B., Park, S. and Hwang, J., Combustion characteristic of simulated gas fuel in a 30 kg/h scale pyrolysis-melting incinerator. Waste Management, IN PRESS. Spalding, D.B., Combustion and Mass Transfer, Pergamon Press, Inc., New York. Turns, S. T., 2000, An introduction to combustion Concepts and applications, 2 nd ed, McGraw- Hill, New York. Westbrook, C. K. and Dryer, F.L., Simplified reaction mechanisms for the oxidation hydrocarbon fuels in flames. Comb. Sci. and Technology, Vol. 27, pp Vivências. Vol.7, N.12: p , Maio/
CFD ANALYSIS OF THE PULVERIZED COAL COMBUSTION IN A BOILER USING DIFFERENT BRAZILIAN MANUFACTURED COALS: CE3100 AND CE4500
CFD ANALYSIS OF THE PULVERIZED COAL COMBUSTION IN A BOILER USING DIFFERENT BRAZILIAN MANUFACTURED COALS: CE3100 AND CE4500 Ac. Luís Carlos Lazzari luislazzari@yahoo.com.br Departamento de Engenharia e
Leia maisANÁLISE EM CFD DO PROCESSO DE COMBUSTÃO DE CARVÃO NUMA CALDEIRA AQUATUBULAR: DEFEITOS DE FUNCIONAMENTO
ANÁLISE EM CFD DO PROCESSO DE COMBUSTÃO DE CARVÃO NUMA CALDEIRA AQUATUBULAR: DEFEITOS DE FUNCIONAMENTO Luís F. Dondoni, Pedro L. Bellani, Eduardo M. Nadaletti, Leandro L. Felipetto, Maria L. S. Indrusiak
Leia maisUniversidade Federal do Paraná
Universidade Federal do Paraná Programa de pós-graduação em engenharia de recursos hídricos e ambiental TH705 Mecânica dos fluidos ambiental II Prof. Fernando Oliveira de Andrade Problema do fechamento
Leia maisCombustão Industrial
Combustão Industrial JOSÉ EDUARDO MAUTONE BARROS Professor Adjunto da Universidade Federal de Minas Gerais Coordenador do Laboratório de Combustíveis e Combustão Doutor em Engenharia Mecânica - Térmica
Leia mais11.1 EQUAÇÃO GERAL DOS BALANÇOS DE ENERGIA. Acúmulo = Entrada Saída + Geração Consumo. Acúmulo = acúmulo de energia dentro do sistema
11 BALANÇOS DE ENERGIA EM PROCESSOS FÍSICOS E QUÍMICOS Para utilizar adequadamente a energia nos processos é preciso que sejam entendidos os princípios básicos envolvidos na geração, utilização e transformação
Leia maisINVESTIGAÇÃO DA FORMAÇÃO DE POLUENTES A PARTIR DO PROCESSO DE COMBUSTÃO DO GÁS DE ATERROS SANITÁRIOS ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO NUMÉRICA.
Proceedings of the 10o Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering -- ENCIT 2004 Braz. Soc. of Mechanical Sciences and Engineering -- ABCM, Rio de Janeiro, Brazil, Nov. 29 -- Dec. 03, 2004 Paper
Leia maisPalavras-chave: Queima de carbono, Coeficiente de difusão, Mecanismos de controle da combustão
MÉTODO ALTERNATIVO PARA DETERMINAR O COEFICIENTE DE DIFUSÃO DE E O SEU USO PARA DETERMINAR O MECANISMO DE CONTROLE DA QUEIMA DE CARBONO Francisco José dos Santos UNESP-IGCE-Departamento de Física Cx.P.178-135-
Leia maisPeríodo de injeção. Período que decorre do início da pulverização no cilindro e o final do escoamento do bocal.
CAPÍTULO 9 - MOTORES DIESEL COMBUSTÃO EM MOTORES DIESEL Embora as reações químicas, durante a combustão, sejam indubitavelmente muito semelhantes nos motores de ignição por centelha e nos motores Diesel,
Leia maisEXPERIÊNCIA Nº 4 ESTUDO DE UM TROCADOR DE CALOR DE FLUXO CRUZADO
EXPERIÊNCIA Nº 4 ESTUDO DE UM TROCADOR DE CALOR DE FLUXO CRUZADO 1. CONCEITOS ENVOLVIDOS Convecção de calor em escoamento externo; Transferência de calor em escoamento cruzado; Camada limite térmica; Escoamento
Leia maisSIMULAÇÃO DE SECAGEM DE MILHO E ARROZ EM BAIXAS TEMPERATURAS
SIMULAÇÃO DE SECAGEM DE MILHO E ARROZ EM BAIXAS TEMPERATURAS DOMINGOS SÁRVIO MAGALHÃES VALENTE 1 CRISTIANO MÁRCIO ALVES DE SOUZA 2 DANIEL MARÇAL DE QUEIROZ 3 RESUMO - Um programa computacional para simular
Leia maisANÁLISE DA ENERGIA NA DESCARGA POR BARREIRA DIELÉTRICA EM GÁS METANO
ANÁLISE DA ENERGIA NA DESCARGA POR BARREIRA DIELÉTRICA EM GÁS METANO Janilo Pereira Saraiva*, Lucas Gurgel Praxedes*, Wilfredo Irrzabal Urruchi, Marcos Massi. Departamento de Física - ITA - CTA * Bolsista
Leia mais8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ENGENHARIA MECANICA
8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ENGENHARIA MECANICA Cusco, 23 a 25 de Outubro de 2007 COMBUSTÃO MULTICOMBUSTÍVEL EM LEITO FLUIDIZADO PARA APLICAÇÃO EM PCTS L.D. Zen*, M.J. Soaresº, G. F. Gomesºº *CIENTEC,
Leia maisFACULDADE DE JAGUARIÚNA
Comparação da eficiência ambiental de caldeira operada com gás natural e caldeira operada com casca de coco babaçu Gustavo Godoi Neves (Eng. de Produção - FAJ) gustavo_g_n@hotmail.com Dra Ângela Maria
Leia maisMODELO TERMODINÂMICO DE UMA TURBINA A GÁS
Projeto de Iniciação Científica MODELO TERMODINÂMICO DE UMA TURBINA A GÁS COM COMBUSTÃO EXTERNA Orientador: Prof. Dr. Paulo Eduardo Batista de Mello Departamento: Engenharia Mecânica Candidato: José Augusto
Leia maisAVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO DE FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS EM TUBULAÇÕES USANDO CFD
AVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO DE FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS EM TUBULAÇÕES USANDO CFD 1 Délio Barroso de Souza, 2 Ulisses Fernandes Alves, 3 Valéria Viana Murata 1 Discente do curso de Engenharia Química 2 Bolsista
Leia maisANÁLISE EM CFD DO PROCESSO DE COMBUSTÃO DE CARVÃO NUMA CALDEIRA AQUATUBULAR: DEFEITOS DE FUNCIONAMENTO
ANÁLISE EM CFD DO PROCESSO DE COMBUSTÃO DE CARVÃO NUMA CALDEIRA AQUATUBULAR: DEFEITOS DE FUNCIONAMENTO CFD Analysis of the combustion processes in a boiler: faulty operating conditions Luís F. DONDONI
Leia maisAperfeiçoe o desempenho do injetor no refino de petróleo
Bicos de Controle de Análise de Fabricação de pulverizadores Aperfeiçoe o desempenho do injetor no refino de petróleo Tecnologia de injetores: Crítica para dúzias de operações de refino Injetores, às vezes
Leia maisSimulação Numérica do Aquecimento de Água Utilizando-se um Cilindro Ferromagnético
Simulação Numérica do Aquecimento de Água Utilizando-se um Cilindro Ferromagnético Paulo Tibúrcio Pereira, Universidade Federal de São João Del Rei UFSJ Engenharia de Telecomunicações 36420-000, Ouro Branco,
Leia maisCiências do Ambiente
Universidade Federal do Paraná Engenharia Civil Ciências do Ambiente Aula 18 O Meio Atmosférico III: Controle da Poluição Atmosférica Profª Heloise G. Knapik 2º Semestre/ 2015 1 Controle da Poluição Atmosférica
Leia maisOPERAÇÕES UNITÁRIAS. Processo de Combustão
OPERAÇÕES UNITÁRIAS Processo de Combustão Caldeiras ou Geradores de Vapor Aquatubular Para alta vazão e pressão de vapor Flamotubular Para baixa vazão e pressão de vapor Combustíveis A maioria dos combustíveis
Leia maisTransitores de tempo em domínio de tempo
Em muitos processos, a regulação do caudal permite controlar reacções químicas ou propriedades físicas através de um controlo de variáveis como a pressão, a temperatura ou o nível. O caudal é uma variável
Leia maisAPLICAÇÃO DE UM SIMULADOR INDUSTRIAL COMO FERRAMENTA DE GESTÃO EM UMA REFINARIA DE ÓLEO DE SOJA
25 a 28 de Outubro de 2011 ISBN 978-85-8084-055-1 APLICAÇÃO DE UM SIMULADOR INDUSTRIAL COMO FERRAMENTA DE GESTÃO EM UMA REFINARIA DE ÓLEO DE SOJA José Maximiano Candido Neto 1, Wagner Andre dos Santos
Leia maisQUÍMICA. 4. Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO 3, realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir:
QUÍMICA Prof. Rodrigo Rocha 1. Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos: 1) A maioria dos
Leia maisA UTILIZAÇÃO DO MÉTODO NODAL NA SIMULAÇÃO DE PROCESSOS TÉRMICOS
A UTILIZAÇÃO DO MÉTODO NODAL NA SIMULAÇÃO DE PROCESSOS TÉRMICOS C. R. RODRIGUES VELOSO 1, R. GEDRAITE 2 1 Bolsista PIBIC FAPEMIG/UFU, discente do curso de Engenharia Química 2 Professor da Faculdade de
Leia maisControle II. Estudo e sintonia de controladores industriais
Controle II Estudo e sintonia de controladores industriais Introdução A introdução de controladores visa modificar o comportamento de um dado sistema, o objetivo é, normalmente, fazer com que a resposta
Leia maisProva de Química Resolvida Segunda Etapa Vestibular UFMG 2011 Professor Rondinelle Gomes Pereira
QUESTÃO 01 Neste quadro, apresentam-se as concentrações aproximadas dos íons mais abundantes em uma amostra de água típica dos oceanos e em uma amostra de água do Mar Morto: 1. Assinalando com um X a quadrícula
Leia maisTERMOQUÍMICA. Desta forma podemos dizer que qualquer mudança química geralmente envolve energia.
TERMOQUÍMICA 1 Introdução A sociedade moderna depende das mais diversas formas de energia para sua existência. Quase toda a energia de que dependemos é obtida a partir de reações químicas, como a queima
Leia maisProposta para Turbinas a Gás
GT CONAMA Fontes Fixas limites emissões fontes existentes Proposta para Turbinas a Gás Subgrupo INEA, ABRAGET, PETROBRAS Metodologia Visão do Setor Processo Poluentes Controles Proposta Escopo Limites
Leia maisUTILIZAÇÃO DO SOFTWARE LIVRE OCTAVE EM FENÔMENOS DE TRANSPORTES
UTILIZAÇÃO DO SOFTWARE LIVRE OCTAVE EM FENÔMENOS DE TRANSPORTES Paulo Roberto Paraíso paulo@deq.uem.br Universidade Estadual de Maringá Departamento de Engenharia Química Endereço : Av. Colombo, 5790 -
Leia maisComparação da câmara de secagem spray de 3 estágios com a câmara tradicional de 2 estágios.
Relatórios Técnicos TECNOLOGIA DE SECAGEM DE LEITE Av. Pueyrredón 524-6to PISO (C1032ABS) Buenos Aires, Argentina Tel/Fax: (54-11) 4963 8282 / 9577 1 TECNOLOGIA DE SECAGEM DE LEITE. CÂMARA DE SECAGEM SPRAY
Leia mais01 Processos Químicos. Prof. Dr. Sergio Pilling Aluno: Will Robson Monteiro Rocha
Física e a Química do Meio Interestelar Mestrado e Doutorado em Física e Astronomia Livro texto: Physics and chemistry of the interestellar medium A. G. G. M. Tielens (2004) Prof. Dr. Sergio Pilling Aluno:
Leia maisLeonnardo Cruvinel Furquim TERMOQUÍMICA 2
Leonnardo Cruvinel Furquim TERMOQUÍMICA 2 Calorimetria Os reagentes são colocados num recipiente de aço de paredes resistentes chamado bomba, o qual está imerso numa quantidade de água contida num recipiente
Leia maisCINÉTICA QUÍMICA CINÉTICA QUÍMICA EQUAÇÃO DE ARRHENIUS
CINÉTICA QUÍMICA CINÉTICA QUÍMICA EQUAÇÃO DE ARRHENIUS A DEPENDÊNCIA DA VELOCIDADE DE REAÇÃO COM A TEMPERATURA A velocidade da maioria das reações químicas aumenta à medida que a temperatura também aumenta.
Leia maisCombustão Industrial
Combustão Industrial JOSÉ EDUARDO MAUTONE BARROS Professor Adjunto da Universidade Federal de Minas Gerais Coordenador do Laboratório de Combustíveis e Combustão Doutor em Engenharia Mecânica - Térmica
Leia maisJUSTIFICATIVAS PROPOSTA de LIMITES DE EMISSÕES FONTES EXISTENTES REFINARIAS
JUSTIFICATIVAS PROPOSTA de LIMITES DE EMISSÕES FONTES EXISTENTES REFINARIAS 1. Objetivo: Considerando os limites estabelecidos pela CONAMA 382 como referências para as fontes existentes, este documento
Leia maisEducação Química CINÉTICA QUÍMICA
CINÉTICA QUÍMICA É a parte da química que estuda a rapidez ou taxa de variação das reações e os fatores que nela influem. - Antigamente denominada de velocidade 1, é uma medida da rapidez com que são consumidos
Leia maisUtilização do óleo vegetal em motores diesel
30 3 Utilização do óleo vegetal em motores diesel O óleo vegetal é uma alternativa de combustível para a substituição do óleo diesel na utilização de motores veiculares e também estacionários. Como é um
Leia maisIII-123 DIAGNÓSTICO AMBIENTAL EM ATERROS DE RESÍDUOS SÓLIDOS A PARTIR DE ESTUDOS DE REFERÊNCIA
III-123 DIAGNÓSTICO AMBIENTAL EM ATERROS DE RESÍDUOS SÓLIDOS A PARTIR DE ESTUDOS DE REFERÊNCIA Vera Lúcia A. de Melo (1) Mestre em Engenharia Civil (Geotecnia) pela UFPE. Aperfeiçoamento em pesquisa no
Leia maisPROBLEMAS RELACIONADOS A MÁQUINAS ROTATIVAS
PROBLEMAS RELACIONADOS A MÁQUINAS ROTATIVAS BERTON JR, J.; ROBERTO, S. B. RESUMO A presente pesquisa consiste no estudo dos problemas do comportamento de máquinas rotativas, tendo em vista a grande utilização
Leia maisCogeração A Gás Natural
Cogeração A Gás Natural 1- Definição A co-geração é definida como o processo de produção combinada de calor útil e energia mecânica, geralmente convertida total e parcialmente em energia elétrica, a partir
Leia maisVALIDAÇÃO DO MODELO DE ELETROCOAGULAÇÃO FLOTAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTE TÊXTIL VISANDO À REMOÇÃO DE DQO, UTILIZANDO REATOR EM BATELADA.
VALIDAÇÃO DO MODELO DE ELETROCOAGULAÇÃO FLOTAÇÃO NO TRATAMENTO DE EFLUENTE TÊXTIL VISANDO À REMOÇÃO DE DQO, UTILIZANDO REATOR EM BATELADA. T. C. PARENTE 1, R.V.SAWAKI 1, J.E.C. ALEXANDRE 2, A.C. LIMA 3,
Leia maisEXERCÍCIOS ON LINE DE CIÊNCIAS - 9 ANO
EXERCÍCIOS ON LINE DE CIÊNCIAS - 9 ANO 1- Com a finalidade de diminuir a dependência de energia elétrica fornecida pelas usinas hidroelétricas no Brasil, têm surgido experiências bem sucedidas no uso de
Leia maisGeração de Energia Elétrica
Geração de Energia Elétrica Geração Termoelétrica a Gás Joinville, 07 de Maio de 2012 Escopo dos Tópicos Abordados Conceitos básicos de termodinâmica; Centrais Térmicas a Gás: Descrição de Componentes;
Leia maisUniversidade Paulista Unip
Elementos de Produção de Ar Comprimido Compressores Definição Universidade Paulista Unip Compressores são máquinas destinadas a elevar a pressão de um certo volume de ar, admitido nas condições atmosféricas,
Leia mais9º ENTEC Encontro de Tecnologia: 23 a 28 de novembro de 2015
UTILIZAÇÃO DA FERRAMENTA SOVER PARA MAXIMIZAR O LUCRO EM UMA PRODUÇÃO DE GASOLINA Ana Carolina Borges Silva 1 ; Ana Paula Silva 2 1,2 Universidade de Uberaba carolina.borges87@gmail.com, msanapaulas@gmail.com
Leia maisIX Olimpíada Catarinense de Química 2013. Etapa I - Colégios
I Olimpíada Catarinense de Química - 2013 I Olimpíada Catarinense de Química 2013 Etapa I - Colégios Imagem: Oxidação Fonte:Gilson Rocha Reynaldo, 2013 Primeiro Ano Conselho Regional de Química CRQ III
Leia maiswww.elesapiens.com GLOSSÁRIO DE QUÍMICA ADUBO: É qualquer substância orgânica ou inorgânica que melhora a qualidade da terra.
GLOSSÁRIO DE QUÍMICA ADUBO: É qualquer substância orgânica ou inorgânica que melhora a qualidade da terra. ALQUIMIA: A alquimia foi uma antiga prática que buscava encontrar o que chamavam de Pedra Filosofal,
Leia maisUFU 2014 VESTIBULAR DE MAIO 1ª FASE
UFU 2014 VESTIBULAR DE MAIO 1ª FASE 1-O iodo-132, devido à sua emissão de partículas beta e radiação gama, tem sido muito empregado no tratamento de problemas na tireoide. A curva abaixo ilustra o decaimento
Leia maisMÁQUINAS TÉRMICAS AT-101
Universidade Federal do Paraná Curso de Engenharia Industrial Madeireira MÁQUINAS TÉRMICAS AT-101 Dr. Alan Sulato de Andrade alansulato@ufpr.br 1 HISTÓRICO: O desenvolvimento inicial das turbinas, ocorreu
Leia mais3.4 O Princípio da Equipartição de Energia e a Capacidade Calorífica Molar
3.4 O Princípio da Equipartição de Energia e a Capacidade Calorífica Molar Vimos que as previsões sobre as capacidades caloríficas molares baseadas na teoria cinética estão de acordo com o comportamento
Leia maisDelft3D 3D/2D modeling suite for integral water solutions
Delft3D 3D/2D modeling suite for integral water solutions Bruna Arcie Polli Doutoranda em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental Estágio à docência brunapolli@gmail.com Plano de aula Sistemas computacionais
Leia maisProfessora Sonia Exercícios sobre Cinética gasosa
Exercícios sobre Cinética gasosa O próximo enunciado se refere às questões de 01 a 09. Coloque V (verdadeiro) e F (falso) para as questões a seguir. 01. ( ) As partículas que formam um gás (que podem ser
Leia maisPesquisa & Desenvolvimento
Pesquisa & Desenvolvimento O Programa de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) na AES Uruguaiana é uma importante ferramenta para a companhia promover melhorias contínuas na prestação do serviço, com a qualidade
Leia maisProjeto rumo ao ita. Química. Exercícios de Fixação. Exercícios Propostos. Termodinâmica. ITA/IME Pré-Universitário 1. 06. Um gás ideal, com C p
Química Termodinâmica Exercícios de Fixação 06. Um gás ideal, com C p = (5/2)R e C v = (3/2)R, é levado de P 1 = 1 bar e V 1 t = 12 m³ para P 2 = 12 bar e V 2 t = 1m³ através dos seguintes processos mecanicamente
Leia maisREVISTA PETRÓLEO & ENERGIA ARTIGO TÉCNICO
1 REVISTA PETRÓLEO & ENERGIA ARTIGO TÉCNICO Geração de Bioenergia (H 2 e CH 4 ) com resíduos industriais (glicerol e vinhaça) integrando o processo produtivo agroindustrial (biodiesel e álcool) com a valorização
Leia maisn 1 L 1 n 2 L 2 Supondo que as ondas emergentes podem interferir, é correto afirmar que
QUESTÃO 29 QUESTÃO 27 Uma escada de massa m está em equilíbrio, encostada em uma parede vertical, como mostra a figura abaixo. Considere nulo o atrito entre a parede e a escada. Sejam µ e o coeficiente
Leia maisENSAIOS EM CÂMARAS DE COMBUSTÃO DE TURBINAS A GÁS
ENSAIOS EM CÂMARAS DE COMBUSTÃO DE TURBINAS A GÁS João Vitor Fontenele Romero- IC Aluno de graduação do curso de Engenharia Aeronáutica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica Bolsista PIBIC-CNPQ; Brasil;
Leia mais4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1. Energia cinética das precipitações Na Figura 9 estão apresentadas as curvas de caracterização da energia cinética aplicada pelo simulador de chuvas e calculada para a chuva
Leia maisNúcleo de Pós-Graduação Pitágoras Escola Satélite. Curso de Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho
Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras Escola Satélite Curso de Especialização em Engenharia de Segurança do Trabalho Núcleo de Pós-Graduação Pitágoras Escola Satélite Aula 17 Combustíveis e inflamáveis Núcleo
Leia maisExercícios sobre Termoquímica- lei de hess
Exercícios sobre Termoquímica- lei de hess 01. (Unesp - adaptada) Definir, ou conceituar, e discutir, usando exemplos quando julgar conveniente: a) entalpia molar padrão de formação de uma substância;
Leia maisRESUMOS TEÓRICOS de QUÍMICA GERAL e EXPERIMENTAL
RESUMOS TEÓRICOS de QUÍMICA GERAL e EXPERIMENTAL 5 ESTUDO DA MATÉRIA 1 DEFINIÇÕES Matéria é tudo que ocupa lugar no espaço e tem massa. Nem tudo que existe no universo e matéria. Por exemplo, o calor e
Leia maisESTUDO POR ELEMENTOS FINITOS DA INTERAÇÃO FLUIDO- ESTRUTURAL NA ARTÉRIA DA CARÓTIDA DEVIDO AO FLUXO DE SANGUE
V EPCC Encontro Internacional de Produção Científica Cesumar 23 a 26 de outubro de 2007 ESTUDO POR ELEMENTOS FINITOS DA INTERAÇÃO FLUIDO- ESTRUTURAL NA ARTÉRIA DA CARÓTIDA DEVIDO AO FLUXO DE SANGUE Felipe
Leia maisMonitoramento de Biogás Manual de aplicação
/ engezer@engezer.com.br Monitoramento de Biogás Manual de aplicação O biogás constitui uma fonte de energia renovável verdadeiramente sustentável. A utilização do biogás cresceu de forma exponencial nos
Leia maisCaracterísticas do processo
SOLDAGEM POR OXIGÁS Processo de soldagem que utiliza o calor gerado por uma chama de um gás combustível e o oxigênio para fundir o metal-base e o metal de adição A temperatura obtida através da chama é
Leia maisÓleo Combustível. Informações Técnicas
Informações Técnicas 1. Definição e composição... 3 2. Principais aplicações... 3 2.1. Sistemas de combustão de óleo combustível... 3 3. Tipos de óleos combustíveis... 4 4. Requisitos de qualidade e especificação...
Leia maisClassificação: Determinístico
Prof. Lorí Viali, Dr. viali@pucrs.br http://www.pucrs.br/famat/viali/ Da mesma forma que sistemas os modelos de simulação podem ser classificados de várias formas. O mais usual é classificar os modelos
Leia maisDesenvolvimento de Novos Coletores Solares de Condicionamento de Ar e Refrigeração
Desenvolvimento de Novos Coletores Solares de Condicionamento de Ar e Refrigeração Projeto Desenvolvimento de Novos Coletores Solares de Condicionamento de Ar e Refrigeração Parceria com o Grupo de Estudos
Leia maisOlimpíada Brasileira de Química - 2009
A Olimpíada Brasileira de Química - 2009 MODALIDADE A ( 1º e 2º anos ) PARTE A - QUESTÕES MÚLTIPLA ESCOLHA 01. O gás SO 2 é formado na queima de combustíveis fósseis. Sua liberação na atmosfera é um grave
Leia maisPROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I ÁCIDO SULFÚRICO
PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I ÁCIDO SULFÚRICO ENXOFRE É uma das matérias-primas básicas mais importantes da indústria química. Existe na natureza em forma livre e combinado em minérios, como a pirita
Leia maisQUÍMICA SEGUNDA ETAPA - 1997
QUÍMICA SEGUNDA ETAPA - 1997 QUESTÃO 01 Os valores das sucessivas energias de ionização de um átomo constituem uma evidência empírica da existência de níveis de energia. Os diagramas abaixo pretendem representar,
Leia maismicropropulsão; catálise; etanol Grupo de Modelagem e Simulação Computacional
Universidade Federal de Santa Catarina Atividades de Pesquisa Formulário de Tramitação e Registro Situação:Aprovação/Depto Coordenador Protocolo nº: 2013.1156 Título: Desenvolvimento de micropropulsores
Leia maisP R O V A D E Q UÍMICA I. A tabela abaixo apresenta os pontos de ebulição e a solubilidade em água de alguns álcoois e éteres importantes.
17 P R O V A D E Q UÍMICA I QUESTÃO 46 A tabela abaixo apresenta os pontos de ebulição e a solubilidade em água de alguns álcoois e éteres importantes. Composto Pe ( o C) Solubilidade em água CH 3 CH 2
Leia maisAnálise de Percolação em Barragem de Terra Utilizando o Programa SEEP/W
Análise de Percolação em Barragem de Terra Utilizando o Programa SEEP/W José Waldomiro Jiménez Rojas, Anderson Fonini. Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande
Leia maisDe acordo a Termodinâmica considere as seguintes afirmações.
Questão 01 - (UFPel RS/2009) De acordo a Termodinâmica considere as seguintes afirmações. I. A equação de estado de um gás ideal, pv = nrt, determina que a pressão, o volume, a massa e a temperatura podem
Leia maisO FORNO A VÁCUO TIPOS E TENDÊNCIA 1
O FORNO A VÁCUO TIPOS E TENDÊNCIA 1 João Carmo Vendramim 2 Marco Antonio Manz 3 Thomas Heiliger 4 RESUMO O tratamento térmico de ligas ferrosas de média e alta liga já utiliza há muitos anos a tecnologia
Leia maisLOQ - 4007 Físico-Química Capítulo 2: A Primeira Lei: Conceitos TERMOQUÍMICA Atkins & de Paula (sétima edição)
LOQ - 4007 Físico-Química Capítulo 2: A Primeira Lei: Conceitos TERMOQUÍMICA Atkins & de Paula (sétima edição) Profa. Dra. Rita de Cássia L.B. Rodrigues Departamento de Biotecnologia LOT E-mail: rita@debiq.eel.usp.br
Leia maisCadeias Carbônicas hidrocarbonetos
Resoluções Segmento: Pré-vestibular Coleção: Alfa, Beta e Gama. Disciplina: Química Caderno de Exercícios 1 Série: 12 Cadeias Carbônicas hidrocarbonetos 1. Pode-se distinguir uma amostra sólida de um composto
Leia maisARGAMASSAS MISTAS COM A UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS
1 ASSOCIAÇÃO CULTURAL E EDUCACIONAL DE ITAPEVA FACULDADE DE CIÊNCIAS SOCIAIS E AGRÁRIAS DE ITAPEVA ARGAMASSAS MISTAS COM A UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS SÓLIDOS Márcio Costa Ferreira Itapeva - São Paulo - Brasil
Leia maisSIMULAÇÃO NUMÉRICA DO RESFRIAMENTO DE COMPONENTES ELETRÔNICOS EM AERONAVES
SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO RESFRIAMENTO DE COMPONENTES ELETRÔNICOS EM AERONAVES Rafael Bernardo Cardoso de Mello IC rafael@redecasd.ita.br Divisão de Engenharia Aeronáutica Cláudia Regina de Andrade PQ - claudia@mec.ita.br
Leia maisDISCIPLINA: BIOLOGIA PROFª. CRISTINA DE SOUZA 1ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO
DISCIPLINA: BIOLOGIA PROFª. CRISTINA DE SOUZA 1ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Ciclo Biogeoquímico 1. É a troca cíclica de elementos químicos que ocorre entre os seres vivos e o ambiente. 2. Todos os elementos
Leia maisAULA PRÁTICA DE SALA DE AULA FQA - Espécies maioritárias e vestigiais 10º ANO 8 fev. 2013
AULA PRÁTICA DE SALA DE AULA FQA - Espécies maioritárias e vestigiais 10º ANO 8 fev. 2013 / Nome: nº 1. Atualmente, a troposfera é constituída por espécies maioritárias, como o azoto, N 2, o oxigénio,
Leia maisTermelétrica de Ciclo Combinado
Termelétrica de Ciclo Combinado As usinas termelétricas são máquinas térmicas que têm como objetivo a conversão da energia de um combustível em energia elétrica. A eficiência térmica de conversão destas
Leia mais38 C 37 B 39 D. Sabendo-se que a amônia (NH 3. ) é constituída por moléculas polares e apresenta boa solubilidade em água. o diclorometano (CH 2.
QUÍMICA 37 B Sabendo-se que a amônia (N 3 ) é constituída por moléculas polares e apresenta boa solubilidade em água o diclorometano (C Cl ) não possui isômeros Sua molécula apresenta polaridade, devido
Leia maisMétodo analítico para o traçado da polar de arrasto de aeronaves leves subsônicas aplicações para a competição Sae-Aerodesign
SIMPÓSIO INTERNAIONA E IÊNIAS INTEGRAAS A UNAERP AMPUS GUARUJÁ Método analítico para o traçado da polar de arrasto de aeronaves leves subsônicas aplicações para a competição Sae-Aerodesign uiz Eduardo
Leia maisModelo Matemático no Espaço de Estados de uma Caldeira de Vapor Aquatubular
Trabalho apresentado no XXXV CNMAC, Natal-RN, 2014. Modelo Matemático no Espaço de Estados de uma Caldeira de Vapor Aquatubular Aline F. Bianco, Vinícius dos R. A. Ferreira, Leandro R. Mattioli Departamento
Leia maisTECNOLOGIA MECÂNICA. Aula 08. Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas (Parte 2) Tratamentos Termo-Físicos e Termo-Químicos
Aula 08 Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas (Parte 2) e Termo-Químicos Prof. Me. Dario de Almeida Jané Tratamentos Térmicos Parte 2 - Introdução - - Recozimento - Normalização - Têmpera - Revenido
Leia maisFigura 1-1. Entrada de ar tipo NACA. 1
1 Introdução Diversos sistemas de uma aeronave, tais como motor, ar-condicionado, ventilação e turbinas auxiliares, necessitam captar ar externo para operar. Esta captura é feita através da instalação
Leia maisExercícios sobre Termoquímica- variação de entalpia
Exercícios sobre Termoquímica- variação de entalpia 01. (Cesgranrio) Quando se adiciona cal viva (CaO) à água, há uma liberação de calor devida à seguinte reação química: CaO + H 2O Ca(OH) 2 + X kcal/mol
Leia maisCOMBUSTÃO JOSÉ EDUARDO MAUTONE BARROS
COMBUSTÃO JOSÉ EDUARDO MAUTONE BARROS Professor Adjunto da Universidade Federal de Minas Gerais Coordenador do Laboratório de Combustíveis e Combustão Doutor em Engenharia Mecânica - Térmica (UFMG) Doutor
Leia maisDESIDRATAÇÃO, SEPARAÇÃO E LIQUEFAÇÃO DE GÁS NATURAL USANDO O TUBO VORTEX
DESIDRATAÇÃO, SEPARAÇÃO E LIQUEFAÇÃO DE GÁS NATURAL USANDO O TUBO VORTEX REV C Por Luiz Henrique V. Souza Com Agradecimentos Especiais ao Engº Eduardo Gertrudes, CTGÁS/RN. Dezembro, 2010. ÍNDICE 1 - INTRODUÇÃO.
Leia maisProposta de uma rotina para calculo da área necessária de uma placa coletora solar
Proposta de uma rotina para calculo da área necessária de uma placa coletora solar André Felipe Brescovici Nunes (UNIOESTE) andre_lipaum@hotmail.com Eduardo César Dechechi (UNIOESTE) dechechi@pti.org.br
Leia maisCiclos do elementos Carbono, Nitrogênio e Enxofre
Ciclos do elementos Carbono, Nitrogênio e Enxofre Atmosfera Atmosfera é a camada gasosa ao redor da Terra. Hidrosfera é a parte líquida da Terra que corresponde a cerca de 80% da superfície. A água dos
Leia maisESTUDO DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA VARIÁVEL EM CILINDROS VAZADOS COM CONDIÇÕES DE CONTORNO DUPLAMENTE CONVECTIVAS
Proceedings of the 11 th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering -- ENCIT 006 Braz. Soc. of Mechanical Sciences and Engineering -- ABCM, Curitiba, Brazil, Dec. 5-8, 006 Paper CIT06-0346
Leia mais2. Resultados. 2.1 A Deposição dos Filmes de Diamante
1. Introdução O presente relatório apresenta os resultados referentes ao trabalho experiemental desenvolvido no periodo de março a Junho de 29. O trabalho foi desenvolvido nos laboratórios do grupo DIMARE
Leia maisTRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RESFRIAMENTO RADIAL EM SUCOS DILUÍDO E CONCENTRADO
TRANSFERÊNCIA DE CALOR POR RESFRIAMENTO RADIAL EM SUCOS DILUÍDO E CONCENTRADO Rosana Araújo Cruz 1 (PVIC), Anna Carolina O. Martins 1 (PVIC), Rosilayne M. Oliveira Trindade 1 (PVIC), Thaís Rodrigues de
Leia mais8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ENGENHARIA MECANICA Cusco, 23 a 25 de Outubro de 2007
8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ENGENHARIA MECANICA Cusco, 23 a 25 de Outubro de 2007 TERMO-ACUMULAÇÃO EM EQUIPAMENTO DE PLÁSTICO Eng. Mec. L. C. Dalprat-Franco (M.Sc.) Departamento de Energia Térmica e
Leia maisPRÁTICA 12: VISCOSIDADE DE LÍQUIDOS
PRÁTICA 12: VISCOSIDADE DE LÍQUIDOS Viscosidade é uma característica dos líquidos que está relacionada com a sua habilidade de fluir. Quanto maior a viscosidade de um líquido (ou de uma solução) mais difícil
Leia maisPoluição atmosférica decorrente das emissões de material particulado na atividade de coprocessamento de resíduos industriais em fornos de cimento.
Poluição atmosférica decorrente das emissões de material particulado na atividade de coprocessamento de resíduos industriais em fornos de cimento. Benedito Costa Santos Neto
Leia maisANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE NO ESCOAMENTO BIFÁSICO EM DUTOS CURVADOS COM VAZAMENTO
ANÁLISE DO EFEITO DA VELOCIDADE NO ESCOAMENTO BIFÁSICO EM DUTOS CURVADOS COM VAZAMENTO L.R.B. SARMENTO 1, G.H.S. PEREIRA FILHO 2, E.S. BARBOSA 3, S.R. de FARIAS NETO 4 e A.B. de LIMA 5 (Times New Roman
Leia mais1 CONCEITUAÇÃO DAS GRANDEZAS USADAS NOS BALANÇOS DE MASSA E ENERGIA
1 CONCEITUAÇÃO DAS GRANDEZAS USADAS NOS BALANÇOS DE MASSA E ENERGIA 1.1 QUANTIDADE DE MATÉRIA (N) Mol A palavra mol parece ter sido introduzida por William Ostwald em 1896 e tem origem no Latim (moles)
Leia mais