Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2007. / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:26:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275532.pdf: 10974698 bytes, checksum: cc355f7f7ac767c0a5f0cc1f78f5f233 (MD5) / O principal objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um programa de simulação térmica de fornos rotativos, que seja bastante versátil e que permita avaliar o comportamento térmico deste tipo de forno com diferentes concepções e sob diferentes condições operacionais, para servir como uma ferramenta auxiliar no seu projeto e na avaliação de sua viabilidade técnica e econômica. O foco da utilização do programa de simulação desenvolvido neste trabalho é o projeto de um forno rotativo para a produção de agregado de argila calcinada, como forma de solucionar o problema da disponibilidade de materiais de qualidade para a construção civil e pavimentação em regiões distantes dos centros produtores. Assim, uma revisão da utilização de agregados de argila calcinada em obras de construção civil é apresentada e uma rota de produção deste agregado em um forno rotativo é proposta. O modelo matemático e o funcionamento geral do programa de simulação computacional de fornos rotativos desenvolvido neste trabalho são descritos, e resultados de diversas simulações realizadas são apresentados como estudos do comportamento térmico do forno rotativo da planta produtiva proposta. Finalmente, com base nos dados levantados no decorrer deste trabalho e nos resultados das simulações computacionais são sugeridas diversas recomendações de projeto para o forno rotativo para produção de agregado de argila calcinada, com vistas a um aumento da qualidade do processo de calcinação e a redução do consumo de combustível.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189809.pdf: 4637366 bytes, checksum: a6569d7f22eee5c0537b7435783f311e (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvido um modelo matemático para combustão de carvão pulverizado que considera os principais fenômenos envolvidos na queima de partículas sólidas. Foram resolvidas numericamente equações para: conservação das espécies; energia do gás, das partículas e de todo o escoamento; devolatilização, formação de cinzas; queima do carbono; secagem da partícula e ainda conservação da massa. Também foram resolvidas equações para transferência de calor e massa de pequenas gotas de água injetadas em algum ponto do canal. Um método implícito aplicável a sistemas com alto grau de rigidez foi empregado. A variação na massa específica foi considerada mediante a utilização de uma equação empírica. A transferência de massa de uma fase para outra foi simulada mediante o uso de reações de "troca de massa". Este procedimento tornou o código independente no número de reações e espécies consideradas, bem como das composições do combustível e oxidante. Um mecanismo de reações composto por 500 reações e 88 espécies foi estabelecido e sua influência no processo foi avaliada. A calcinação e a sulfatação foram acopladas ao modelo de combustão, podendo ser avaliadas de maneira simultânea aos demais parâmetros. A interligação entre estes fenômenos pôde então ser estudada. A validação do modelo foi efetuada via comparação com resultados numéricos e experimentais publicados por outros autores, obtendo-se sempre boas concordâncias. A influência da umidade contida nas partículas de carvão também foi analisada. Sua presença favorece a sobreposição entre a devolatilização e a região de combustão heterogênea. As emissões de SO2, CO e NO são drasticamente reduzidas com o incremento da umidade na partícula de carvão, mas a concentração de H2SO é ampliada. O diâmetro das partículas de carvão foi variado e alguns resultados puderam ser estabelecidos. O modelo detectou a presença de grandes quantidades da espécie H2SO, fato ainda não relatado na literatura pesquisada. Temperaturas ideais para sulfatação foram obtidas via injeção de gotas de água à temperatura de 300 K. Equações apropriadas de transferência de calor e massa das gotas foram anexadas ao modelo. Modificando-se a quantidade de água injetada, foi determinada uma relação (consumo de água/consumo de carvão) ideal para a sulfatação. Não um ponto, mas sim uma região ideal para injeção de gotas foi estabelecida. À medida que o ponto de injeção é deslocado para frente no interior do canal, o percentual de captura de SO2 é favorecido. A taxa de captura é incrementada com o aumento da área BET da pedra calcária e de sua fração molar. Contudo, para um dado conjunto de parâmetros existe um limite superior no percentual de captura proporcionado pela temperatura do meio, e conseqüente tendência ao equilíbrio químico.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:17:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 / O presente trabalho trata da avaliação de sustentabilidade de uma unidade industrial de calcinação e mineração na região Centro Oeste do Estado de Minas Gerais. A partir do conhecimento de que as atividades de uma empresa causam impactos na sociedade e no meio ambiente e não apenas na economia, necessita-se avaliar o seu posicionamento no mercado de maneira integrada, o que é possibilitado pelo modelo de análise utilizado no presente estudo. O Modelo ESA foi desenvolvido a partir da proposta de vários outros modelos de avaliação empresarial de sustentabilidade, desempenho e vantagem competitiva. Este é baseado na análise quali-quantitativa de indicadores da estrutura de mercado, conduta e desempenho empresarial, tendo em consideração as dimensões econômica, social e ambiental. A partir da análise dos resultados, foram propostas ações estratégicas à empresa em estudo para que esta possa alcançar um posicionamento sustentável, assim como feitas sugestões de melhoria para o Modelo ESA. Para obtenção de dados realizou-se investigação e análise da bibliografia existente e dos documentos disponibilizados pela empresa, além da aplicação de questionários do modelo já existentes, e da realização de entrevistas e visitas in loco. <br> / Abstract : This paper will deal with the sustainability assessment of an lime calcination and mining facility in the Midwest region of Minas Gerais, based on the knowledge that businesses can cause impacts on society and on the environment and not just on the economy. Therefore, it is necessary to evaluate their market position in an integrated manner, which is made possible by the assessment model used in this paper. The ESA method is based on the proposal of several other models for business sustainability assessment, performance and competitive advantage. It consists on the analysis of qualitative and quantitative indicators of market structure, business conduct and business performance, taking into account the economic, social and environmental dimensions. From the analysis of the assessment results, some strategic actions have been suggested to the examined company, in order to achieve a sustainable, as well as improvement propositions for the evaluation model, in order to make it applicable to companies of different sectors. All necessary data was collected conducting primary research, using ESA model questionnaires, interviews and site visits and secondary research centered on the analysis of existing literature and documents provided by the company.