Fome e Abundância: Um Paradoxo Brasileiro?
17 a 22 de outubro de 2016
Trabalho 5770
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Agrárias |
| Área temática | Fontes e produção de energia |
| Setor | Departamento de Engenharia Agrícola |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Arthur Freitas Gomes |
| Orientador | MARCIO AREDES MARTINS |
| Outros membros | Emanuele Graciosa Pereira, Luís Felipe Silva dos Santos |
| Título | Otimização da mistura de uma câmara de combustão para queima de gases de carbonização |
| Resumo | O carvão vegetal é uma fonte de energia renovável largamente utilizada na siderurgia e quando provindo do reflorestamento representa uma importante alternativa para uso de combustíveis fósseis. Os impactos ambientais de seu uso podem ser minimizados com a implementação de câmaras de combustão para gases gerados durante o processo de carbonização, tendo ainda a possibilidade de cogeração energia neste processo. Neste contexto, o objetivo geral do presente trabalho foi a otimização de uma câmara de combustão existente de forma a maximizar sua eficiência e minimizar a emissão de gases nocivos à saúde e meio ambiente. Neste estudo foi analisado um sistema já implantado em unidade de produção industrial da Gerdau Aços Longos, Unidade de Três Marias, Minas Gerais, de forma a mensurar sua eficiência com a análise dos gases de pirólise, e posteriormente foi realizado a simulação do sistema de queima utilizando a mecânica dos fluidos computacional (CFD) visando aperfeiçoar o processo por meio de técnicas de otimização. O modelo computacional foi desenvolvido, implementado e validado pelo grupo de pesquisa. O programa computacional CFX Ansys® foi empregado para resolver as equações de balanços de massa, momentum, energia que compõem o modelo, após ser implementado para geometria correspondente ao sistema de referência, sendo estudados diferentes acessórios de mistura. O gás de pirólise pode ser considerado um gás pobre para a combustão devido ao seu baixo poder calorífico inferior (PCI), 691.75 kcal/Nm³. No entanto, sua queima torna-se necessária quando se busca uma produção mais sustentável, podendo ser uma condicionante ambiental. Destaca-se a viabilização econômica da queima com o aproveitamento da energia térmica na pré-secagem da madeira e/ou cogeração de energia elétrica. O queimador Gerdau, sistema de referência, apresentou temperatura e tempo de residência adequado para a queima do gás de pirólise. Uma maior eficiência de destruição de metano (CH4) e monóxido de carbono (CO) poderá ser alcançada com um melhor ajuste das entradas de ar secundário, pois a baixa admissão de gás oxigênio (O2) diminui a combustão e elevada admissão causa a diminuição da temperatura na câmara. Dentre os sistemas de misturas estudados, o AC5 apresentou-se mais eficiente quanto ao aproveitamento do volume físico da câmara, tendo uma menor porcentagem de zona morta e maior tempo residência real. |
| Palavras-chave | carvão vegetal, energia de biomassa, mecânica dos fluidos computacional (CFD) |
| Forma de apresentação..... | Oral, Painel |