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Desenvolvimento de metodo experimental para o estudo cinetico da reação de dessulfuração com amonia

Tomaz, Edson, 1963- 12 July 1990 (has links)
Orientador: Jose Claudio Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:16:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tomaz_Edson_M.pdf: 2984346 bytes, checksum: 6436858779c33eb15278ed045842f05c (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é o desenvolvimento de um método experimental para o estudo cinético da reação de dessulfuração de gases de combustão com amônia. Inicialmente, procura-se identificar os principais fenômenos químicos e físicos envolvidos no sistema reativo pela análise de estudos feitos por outros autores sobre o equilibrio químico-líquido-vapor em sistema de eletrólitos fracos e voláteis em relação à composição e a temperatura. Apresenta-se também um mecanismo para as reações que ocorrem no sistema em questão, em meio alcalino e regime permanente. De acordo com as necessidades da pesquisa, desenvolve-se um método experimental que permite o estudo da reação de dessulfuração com amônia, em sistema gás-líquido, verificando a influência dos principais parâmetros sobre a taxa de absorção de dióxido de enxofre. O reator gás-líquido empregado é uma adaptação do duplo reator de mistura, onde a área interfacial é plana e conhecida, e onde pode-se interferir propositalmente nas condições de mistura de cada fase. Para a análise do dióxido de enxofre, é utilizado o método do peróxido de hidrogênio, adaptado às condições do sistema reativo. Os dados experimentais coletados demonstram boa reprodutibilidade e precisão, e revelam, através da análise da influência da temperatura sobre a taxa de absor,ão do dióxido de enxofre, que há uma situa,ão de máxima eficiência a temperaturas próximas a 500C, nas condi,ões estudadas / Abstract: The main objective of this work is the experimental method development to kinectic study of the flue gas desulphurization reaction with ammonia. At first, it is identified the main chemical and physical phenomenons envolved in the reactive system, by analysis of the works of other authors about chemical-liquid-vapor equilibrium in weak volatile eletrolites systems, with respect to temperature and composition. It is showed a mechanism to the reactions for the cited system, in alkaline medium and steady state. According to research necessity, it is developed a experimental method that allow the flue gas desulphurization reaction with ammonia study, in gas-liquid system, verifyng the main parameters influence over sulfur dioxide absorption rate. The gas-liquid reactor used is a double mixture reactor, that provide plane and determined interfacial area. This reactor allow to change each phase mixture conditions. For the sulfur dioxide analysis is used the hydrogen peroxide method, adapted to the reaction system conditions. The experimental datas obtained show good reprodutibility and precision, and they show that there is a maximum sulfur dioxide absorption at 50oC, under studied conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia Química
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Flue gas desulphurization through wet limestone process - adding and bases to the limestone suspension

Pimenta, Marta Fernandes January 2010 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010
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Estudo do efeito dos parametros fisicos e quimicos de adsorvente solido no processo de adsorção de SO2 em calcario

Hayashi, Angela Mitsuyo 12 November 1996 (has links)
Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T00:02:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hayashi_AngelaMitsuyo_M.pdf: 4816864 bytes, checksum: b60728ad82e1ea8c1b140733771c4647 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Os processos de geração de energia, em particular a Combustão em Leito Fluidizado, são responsáveis pela emissão de gases sulfurosos para a atmosfera, gerando sérios problemas ambientais. Visando minimizar estas emissões, têm-se utilizado, durante a combustão, a injeção de sólidos alcalinos, geralmente o caleário, durante a própria queima do combustível fóssil. A eficiência do processo de remoção de S02, através da decomposição térmica do calcário e da reação com o gás, depende principalmente das características do sólido reativo desenvolvido na etapa da calcinação. Os parâmetros físicos que afetam a reatividade do calcário caleinado variam em função das condições operacionais utilizadas no processo. Este trabalho foi desenvolvido em sistema experimental de leito estacionário e avaliou a influência do tipo de calcário, da temperatura de calcinação e do tempo de calcinação através do estudo dos parâmetros físicos tais como Área Específica, Porosidade e Distribuição de Tamanho de Poros do sólido calcinado. Foram utilizados como adsorventes, dois tipos de calcário, o Calcítico e Dolomítico. A calcinação ocorreu à temperatura na faixa entre 850 - 950°C, e tempo de reação de 60 a 180 minutos, de acordo com um planejamento fatorial. Após a caracterização da estrutura física, os sólidos calcinados foram então sulfatados à 850°C e 120 minutos, com o objetivo de avaliar a capacidade de remoção de S02 destes sólidos. Os resultados obtidos pelo planejamento fatorial 23 utilizado neste trabalho mostraram que o tipo de calcário e a temperatura são os fatores mais relevantes à variação da estrutura física do calcinado. No entanto, ao analisar a capacidade de remoção de 802 destes sólidos, observou-se que o tipo de calcário afeta a conversão de forma mais significativa / Abstract: The process of energy generation, in special, the fluidized bed combustion, is responsible for gas emission to the atmosphere, generating serious enviroment problems. With the aim to minimize this emission, it has been used the solid alkaline injection, usually the limestone, during the fossil fuel bum. The efficiency of the S02 removal process, through the limestone thermal decomposition and reaction with the gas, depends, basically, on the characteristics of the reactant solid developed in the calcination step. The physical parameters that affect the calcinated limestone changes with the operational conditions used in the process. This work was developed in a fixed bed experimental system and analyzed the influence of the limestone type, the calcination temperature and the calcination time, by study of calcinated limestone physical parameters such as specific area, porosity andpore size distributiOD.Two types of limestone were used, Calcitic and Dolomitc, like sorbent. The calcination took placed at temperature between 850 - 950°C and reacting times of 60 to 180 minutes, according to a experimental design. After the physical structure characterization, the calcined solids were then sulfated at 850°C and 120minutes, in order to evaluate the capacity of802 removal of these solids. The results obtained from the experimental design used in this work show that the limestone type and the calcination temperature are the most relevant factors in the calcinated physical structure changes. However, when the S02 removal capacity of these solids were analyzed, we observed that the limestone type affects the conversion significantly / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química
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Remoção de H2S com óxido de ferro nanoestruturado para fins de purificação de biogás

Cristiano, Djema Maria January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-24T03:11:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336238.pdf: 2867833 bytes, checksum: f6ea0d1b9b2aee59c86c4c2de958ccb8 (MD5) Previous issue date: 2015 / O biogás representa uma forma de energia limpa e sustentável, que pode ser potencialmente aproveitada nos aterros sanitários brasileiros. Entretanto, o seu uso energético encontra-se limitado pela presença de contaminantes que dificultam o processo e acarretam dispendiosos custos de manutenção. O sulfeto de hidrogênio (H2S) é o contaminante mais perigoso, tóxico e corrosivo presente no biogás e, portanto, sua eficiente remoção é fundamental para qualquer aplicação energética. O objetivo desta pesquisa é avaliar a remoção de H2S com óxido de ferro nanoestruturado (OFN), visando ao estabelecimento de parâmetros para dimensionamento de unidade de dessulfurização de biogás produzido em aterro sanitário. A fim de se determinar o desempenho do OFN, testes de adsorção e regeneração foram conduzidos em reator de fluxo ascendente e contínuo sob diferentes condições experimentais. Este estudo foi realizado em escala laboratorial, com o uso de gás sintético (H2S + N2). Os resultados demonstraram que a concentração inicial de H2S e a umidade do gás são os parâmetros que mais influenciam a capacidade de adsorção do OFN. Mostrou-se que o uso de velocidades espaciais inferiores e iguais a 2.500 h-1 provoca a obtenção de eficiências de remoção superiores a 99%. A máxima capacidade de adsorção obtida até a ruptura do OFN foi 2,7 mgH2S.g-1, correspondente ao ensaio com maior coluna (Di=3,0cm), menor concentração inicial de H2S (200 ppmv), gás seco e velocidade espacial de 2.500 h-1. Através de técnicas de caracterização das amostras de OFN, verificou-se que o óxido de ferro foi de fato convertido a sulfeto de ferro durante a saturação do leito e, também, que a regeneração do OFN com ar não foi satisfatória para as condições operacionais testadas. Ainda, as análises de caracterização mostraram que o OFN é um material adsorvente conformado por nanopartículas aciculares de hematita (aFe2O3), cuja área superficial BET (73,2 m²g-1) é consideravelmente superior à de óxidos de ferro convencionais, o que justifica o seu bom desempenho. Os resultados alcançados foram úteis para a definição de parâmetros genéricos a serem adotados no dimensionamento de filtro com OFN aplicado à dessulfurização de biogás.<br> / Abstract : Biogas represents a form of clean and sustainable energy which can be potentially exploited in Brazilian landfills. However, its energetic use is limited by the presence of contaminants which hinder the process and generate excessive maintenance costs. Hydrogen sulfide (H2S) is the most dangerous, toxic and corrosive contaminant in biogas, therefore its safe and efficient removal is essential to any kind of energy application. The aim of this research is to evaluate H2S removal with nanostructured iron oxide (NIO), towards establishing parameters to design a desulfurization unit for biogas produced in landfills. In order to determine the performance of NIO, adsorption and regeneration tests were conducted in a continuous up-flow reactor over a range of different operating conditions. This study was performed on lab scale with the use of synthetic gas (H2S + N2). The results demonstrate that the H2S inlet concentration and gas humidity are the most influencing parameters of the adsorption capacity of NIO. It was shown that the use of gas space velocity equal to or lower than 2,500 h-1 induces removal efficiencies greater than 99%. The maximum breakthrough capacity obtained for NIO was 2.7 mgH2S.g-1, corresponding to the trial with the greatest column (Di=3.0cm), the lowest H2S inlet concentration (200 ppm), dry gas and gas space velocity of 2,500 h-1. Characterizing the NIO samples, it was found that the iron oxide was in fact converted into iron sulfide during the desulfurization test and also that bed regeneration with air was not satisfactory for the operating conditions tested. Furthermore, the characterization analysis showed that NIO is an adsorbent material formed by acicular hematite nanoparticles (aFe2O3), with a BET surface area (73.2 m²g-1) considerably higher than that in conventional iron oxides, which explains the good performance of NIO. The results were useful for the definition of generic parameters to be considered in the design of a filter with NIO for biogas desulfurization.
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Processos biotecnológicos aplicados à remoção de enxofre e nitrogênio do gasóleo pesado e à produção de surfactantes a partir do resíduo da extração bifásica do azeite de oliva

Maass, Danielle January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-15T04:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337596.pdf: 2523273 bytes, checksum: 3d55931ce976a1d2c0ac20a2226a6165 (MD5) Previous issue date: 2015 / A crescente busca pela sustentabilidade industrial, motivada tanto por novas legislações ambientais quanto pelo aumento da consciência ambiental por parte dos consumidores finais, tem levado ao desenvolvimento de compostos de alta eficiência, com elevada biodegradabilidade e, principalmente, provenientes de fontes renováveis. Assim, a industrialização globalizada tem redirecionado a atenção para tecnologias emergentes abrindo oportunidades para diversos estudos, particularmente na área dos processos biotecnológicos. Neste contexto, buscou-se apontar alternativas para um dos principais problemas concernentes à indústria petroquímica na atualidade: a remoção ultraprofunda de poluentes como enxofre e nitrogênio dos combustíveis. Os processos de biodesnitrogenação e biodessulfurização foram aplicados ao gasóleo pesado empregando Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 como biocatalisador. Os maiores percentuais de remoção do enxofre e do nitrogênio foram de 42,7 e 43,2%, respectivamente, alcançados nos experimentos contendo 40% (v/v) de gasóleo pesado. Uma vez que não se observou a diminuição da tensão superficial do meio de cultivo durante os processos de biodesnitrogenação e biodessulfurização frente a diferentes condições de processo e nutrição, buscou-se encontrar outros resíduos que promovessem a formação de biossurfactantes. O resíduo sólido da extração do azeite de oliva foi o resíduo escolhido, pois dentre os testados foi o que proporcionou uma maior diminuição na tensão superficial do meio de cultivo. Assim, a capacidade da bactéria Bacillus subtilis DSM 3256 de produzir biossurfactante utilizando o resíduo sólido da extração do azeite de oliva como fonte de carbono foi estudada. A bactéria produziu aproximadamente 248,5 mg·L-1 de surfactina após 36 h de fermentação. O biossurfactante produzido se mostrou estável frente a diferentes valores de pH e temperatura, além de apresentar a capacidade de remover óleo de motor de uma fonte arenosa. Embora o resíduo empregado possua grande concentração de compostos fenólicos, o biossurfactante produzido apresentou baixa toxicidade. Os dados obtidos representam uma evolução expressiva em relação à solução dos problemas citados, resultando em um avanço científico para uma futura aplicação industrial de ambos.<br> / Abstract : A crescent demand for industrial sustainability, motivated by new environmental regulations and an increased environmental awareness among consumers, has led to the development of high-efficiency compound, highly biodegradable and, especially, from renewable sources. Therefore, the global industrialization has redirected attention to emerging technologies opening up opportunities for several studies, particularly in the area of biotechnological processes. In this context, we sought alternative solutions to one of the major problem concerning the petrochemical industry currently: the deep ultra removal of pollutants such as sulfur and nitrogen from fuels. Biodenitrogenation and biodesulfurization processes were applied to heavy gas oil using the Rhodococcus erythropolis ATCC 4277 as biocatalyst. The highest percentages of sulfur and nitrogen removal were 42.7 and 43.2%, respectively, achieved in experiments containing 40% (v/v) of heavy gas oil. Since there was no decrease in the surface tension of the culture medium during the biodesnitrogenation and biodesulfurization processes against different process and nutrition conditions it sought to find other residues that promote the formation of biosurfactants. The two-phase olive mill waste was chosen because among those tested it was the one which provided a greater reduction in surface tension of the culture medium. Thus, the ability of Bacillus subtilis DSM 3256 to produce biosurfactants using the two-phase olive mill waste as a carbon source was studied. The bacterium produced approximately 248.5 mg·L-1 of surfactin after 36 hours of fermentation. The biosurfactant partially purified showed a great stability against different pH and temperature values, besides, it was capable to remove motor oil from a contaminated sandy. Although the residue used exhibit a high concentration of phenolic compounds, the biosurfactant produced showed a low toxicity. These results represent a significant improvement to the solution of these problems, resulting in a scientific advancement for a future industrial application of both methodologies.
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Estabilização físico-químico de Resíduo Sulfetado/sulfatado Com Incorporação de Escória de Dessulfuração

MENEGUETE, D. S. 03 January 2018 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12007_ESTABILIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE RESÍDUO SULFETADO-SULFATADO COM INCORPORAÇÃO DE ESCÓRIA DE DESSULFURAÇÃO_VERSÃO FINAL_FOLHA ASSINADA.pdf: 2878020 bytes, checksum: f7abd0664f1951559a2180f5b786aa8d (MD5) Previous issue date: 2018-01-03 / Os processos de mineração e siderurgia são os responsáveis pela movimentação de milhões na economia do país, em contrapartida estas ações são as responsáveis pela produção de um grande volume de resíduos sólidos. Associado a esses processos, tem-se a utilização de novas práticas voltadas para a gestão e reutilização destes materiais. Assim, o objetivo desta pesquisa é analisar o comportamento físico-químico do resíduo proveniente de uma mineradora de ouro quando incorporado a escória de dessulfuração, analisando parâmetros como a melhora das propriedades mecânicas da mistura como a capacidade de suporte, as concentrações de sulfeto/sulfato finais e permeabilidade. No processo de preparação das amostras foi utilizada a escória de dessulfuração em concentrações 20%, 30% e 40% com relação ao resíduo de mineração. Os melhores resultados foram para os com 40% de concentração de escória de dessulfuração que permitiram um ganho de 1450% na capacidade de suporte, visto que o Índice de Suporte Califórnia do resíduo de mineração foi de 1,68% após 96 horas de ensaio e a amostra com 40% de escória de Dessulfuração apresentou um ISC de 24,37% após 96 horas e um ISC de 63,93% ao final de 28 dias. Essa mistura também proporcionou uma redução nos índices de plasticidade e permeabilidade do material, tornado aplicável para pavimentação em estradas vicinais. Além disso ao se analisar as concentrações de sulfeto/sulfato das soluções coletadas através do ensaio de Coluna, pode-se verificar que os extratos solubilizados das amostras 1, 3, 4 e 5, apresentam concentrações de 9180 mg/L, 1918 mg/L, 2560 mg/L e 3143 mg/L de Sulfato, respectivamente, que são superiores aos 250 mg/L de Sulfato, exigidos na NBR 10.004:2004, o que permite classificar o resíduo e as misturas, segundo esta norma como um Resíduo Não Perigoso e Não Inerte - Classe II A. Logo, após as análises do comportamento físico-químico, constata-se a viabilização sustentável entre à incorporação dos dois resíduos e sua aplicação em estradas vicinais.
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AVALIAÇÃO de Desempenho Mecânico e Microestrutural da Brita Graduada Tratada Com Cimento Com Incorporação de Coproduto de Aciaria Kr

ANDRADE, C. M. S. 16 April 2018 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12391_Dissertacao de mestrado - Carlos Magno Sossai Andrade.pdf: 9680890 bytes, checksum: 9ea1489ed8ce9de6e6d77cd7290340a8 (MD5) Previous issue date: 2018-04-16 / Estradas e rodovias têm grande relevância no desenvolvimento do Brasil, pois o modal rodoviário é responsável pela maior parcela do transporte de cargas do país. Porém, apesar de sua importância, mais de três quartos da malha federal não apresenta vias pavimentadas. A trafegabilidade de uma via está relacionada a diversos fatores, como o dimensionamento e a utilização correta dos diversos materiais disponíveis para sua construção. Trabalhos recentes citam que as indústrias de aço passaram a incluir em suas plantas um processo de dessulfuração do ferro gusa líquido, conhecido como dessulfuração pelo Reator Kambara (KR). Esse processo gera o tipo de escória comumente chamado de escória do processo de dessulfuração do Reator Kambara (escória KR). Estudos nacionais e internacionais indicam que a escória de dessulfuração do aço, quando utilizadas em pó, pode desencadear reações pozolânicas conferindo certa qualidade como ligante, e também agregar outras propriedades mecânicas de resistência quando utilizada sem beneficiamento. Este trabalho tem por objetivo avaliar a incorporação da escória KR in natura nas proporções de 10, 20, 30 e 40% em Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC), material largamente utilizado em camadas de base de pavimentos no País. Foi desenvolvido um programa experimental para se determinar as características mecânicas por ensaio de compressão e módulo de resiliência, características mineralógicas por ensaio de difração de raios-X e características microestruturais desse novo material com ensaio de microscopia eletrônica de varredura. De forma que foi constatada a viabilidade técnica da utilização da escória KR com uma incorporação de 20% em misturas de BGTC para fins de pavimentação.
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Estudo experimental do desempenho do ciclone lavador na absorção de SO2

Sadala, Rodrigo Araujo 29 February 2000 (has links)
Orientador: Waldir Antonio Bizzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T15:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sadala_RodrigoAraujo_M.pdf: 3410347 bytes, checksum: f55b07190fa8dd6b78898e36b5240051 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Poluentes atmosféricos originados de fontes de combustão industrial (NOx, S02 e material particulado) são responsáveis por diversos problemas ambientais e de saúde, sendo que, no caso de material particulado, as mais perigosas são as partículas na faixa de 0,1 a 10 J.1In de diâmetro característico. Uma das técnicas mais tradicionais para coleta de material particulado é a utilização de ciclones de fluxo reverso, porém sua eficiência para partículas abaixo de 5 ~m é muito baixa. A adição de um pulverizador de água na entrada de ciclones (ciclone lavador), que normalmente operam a seco, resulta num melhor desempenho na coleta de partículas menores que 5 J.1In. O controle de emissões de S02 em gases de combustão é feito normalmente em absorvedores, sendo os principais equipamentos utilizados a torre com recheio, a torre de nebulização e a torre ciclone. Na torre ciclone a pulverização do líquido é feita no seu eixo central através de aspersores axiais. A combinação do processo de coleta de material particulado com a absorção de S02 pode ser conseguida se for utilizada uma solução absorvedora, pulverizada na entrada de um ciclone de fluxo reverso. Neste trabalho, estudou-se o desempenho de um ciclone lavador, cuja família serve à coleta de partículas sólidas, na absorção de S02 (ciclone absorvedor). Numa bancada experimental construída para este fim, foi testado um modelo de ciclone lavador e sua eficiência de absorção de S02 foi medida em diversas condições controladas de operação. Seu desempenho foi então comparado ao de uma torre de nebulização, operando no mesmo intervalo de tempos de residência dos gases / Abstract: Atmospheric pollution ftom industrial combustion source (NOx, SOx, fly ash and particles) are responsible for several health and environment problems. In particulate matter and fly ash case, most dangerous are that in range between 0,1 and 10 J.!. of characteristic diameter. One of most used equipment in particulate matter and fly ash collection is reverse flow cyclone, however it' s collection efficiency for particles smaller than 5 J.!.In is very low. The use of a liquid atornizer just at tangential inlet of cyclone (cyclone scrubber or wet cyclone), that usually operates in dry mode, results in a better performance in removing particles smaller than 5 J.!.In. Combustion gaseous S02 pollution control use to take place in absorption equipments and most used ones are packed tower, spray tower and cyclone tower. In cyclone tower, liquid atornization occurs in central axis by specific atornization devices. Combination of particle collection and gas absorption can be reached by atornizing an absorber solution at tangential inlet of reverse flow cyclone. In this work, performance of a wet cyclone originally designed for particle collection in absorption of gaseous S02 was tested. In an experimental device specially developed, this wet cyclone performance in S02 absorption was measured, for several different operation conditions. It's results were than compared whit collection efficiency of a spray tower operating at same residence time range / Mestrado / Engenharia Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica
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Diminuição de H2S na gaseificação de carvão mineral mediante adição de dolomita em reator de leito fluidizado

Ramirez Behainne, Jhon Jairo 10 January 1999 (has links)
Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T14:08:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RamirezBehainne_JhonJairo_M.pdf: 9088845 bytes, checksum: 2ca5f7e1ce6f914d007e3d0144f45e1f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Carvão mineral brasileiro da jazida de Candiota/RS foi gaseificado com ar em um reator de leito fluidizado atmosférico em escala de laboratório. Os ensaios experimentais realizados em um reator de 0,2 m de diâmetro interno permitiram, em primeira instância, avaliar o desempenho do gaseificador em função do fator de ar sem adição de partículas de dolomita, e em segundo, estudar o efeito "in-situ" deste adsorvente na captura do sulfeto de hidrogênio (H2S), contido no gás gerado. Sem adição de dolomita obteve-se um poder calorífico máximo de 2,2 MJ/Nm3 para o gás produzido e uma eficiência a mo do gaseificador perto de 43%, na faixa de fator de ar entre 0,45 e 0,60. Durante os ensaios com dolomita foi obtida uma redução máxima de 58% para o H2S, utilizando-se razão molar Ca/S igual a 4. Trabalhos da literatura mostraram maior eficiência de remoção, ainda a menor razão Ca/S. Variações foram provavelmente causadas pela alta elutriação no regime de-fluidização utilizado, considerando-se a notável diferença no menor tamanho das partículas de dolomita em relação ao carvão mineral / Abstract: Brazilian mineral coal from Candiota mine (Rio Grande do Sul State) was gasified with air in a atmospheric fluidized bed reactor at laboratory scale. Experimental essays carried out in a 0.2 m internal diameter reactor permited both, to evaluate the gasifier operation at different air factors without dolomite particles addition, and to study the effect adsorvent on the capture hidrogen sulfide (H2S), contained in the generated gas. Test were done with and without the use of dolomite. Without using dolomite, the maximum gas lower heating value was 2.2 MJ/Nm3 and the cold gas thermal eficiency was close to 43%, operating at an air factor between 0.45 and 0.60. During the experimental test with dolomite , a maximum reduction of 58% for H2S was attained using a molar ratio of Ca/S equal to 4. Literature review showed higher capture eficiencies,even at lower molar ratio (CaiS). Variances were probably caused by high dolomite elutriation in the fluidization regime, considering a notable particle size difference between adsorvent and coal / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica
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Estudo da substituição da fluorita por alumina ou sodalita e de cal por resíduo de mármore em escórias sintéticas dessulfurantes. / Study of the replacing of fluorspar by alumina or sodalite and lime by marble waste in desulfurizing synthetic.

Grillo, Felipe Fardin 27 July 2015 (has links)
A siderurgia vem sofrendo transformações que buscam inovação e matérias-primas alternativas. Dentro deste contexto, o uso de resíduos industriais para a formação de escórias sintéticas é tido como alternativa na busca de novos materiais e rotas de reaproveitamento de resíduos. Portanto, este trabalho teve como objetivo estudar o uso de escórias sintéticas na etapa de dessulfuração do ferro-gusa, aço e ferro fundido. Assim como, propor a utilização da sodalita e da alumina em substituição à fluorita e o resíduo de mármore em substituição à cal convencional. Inicialmente, o resíduo foi caracterizado utilizando as seguintes técnicas: análise química, análise granulométrica, área de superfície específica, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de espectroscopia por energia dispersiva (EDS). Os resultados da caracterização mostraram que aproximadamente 90% das partículas do resíduo de mármore estão abaixo de 100m e sua área superficial foi de 0,24m²/g. Através da difração de raios-X foi observado que o resíduo é composto por CaCO3, MgCO3 e SiO2. Na sequência, foram feitas simulações com o software Thermo-Calc para obter dados termodinâmicos das fases presentes nas misturas e compará-los com os resultados experimentais. Além disso, também foram calculados dados de capacidade de sulfeto (Cs), partição de enxofre (Ls) e basicidade ótica () das misturas iniciais. Posteriormente, foram realizados os ensaios experimentais em escala laboratorial para ferro-gusa, ferro fundido e aço, respectivamente nas temperaturas de 1400°C, 1550°C e 1600°C. Nos ensaios de dessulfuração do aço e do ferro-gusa, utilizou-se um rotor de alumina com o objetivo de favorecer a agitação no metal e aumentar a remoção de enxofre. Na etapa de dessulfuração do ferro-gusa, constatou-se que a fase sólida de CaO é a responsável pela remoção de enxofre e que a presença das fases silicato tricálcio e aluminato tricálcio (3CaO.SiO2 e 3CaO.Al2O3) limitam a reação, sendo maiores suas concentrações nas escórias que utilizaram o resíduo de mármore e sodalita, devido a presença de SiO2 e Al2O3 nestas matérias-primas. Já para o aço e o ferro fundido, que foram estudados com escórias à base de CaO e Al2O3, observou-se que o aumento da fase líquida favoreceu a dessulfuração. Verificou-se que a dessulfuração no ferro fundido foi por escória de topo e no aço por um processo misto, onde a fase líquida e fase sólida participaram da dessulfuração. / The steel industry is going through transformations aiming at innovation and use of alternative raw materials. In this context, the use of industrial waste in the production of synthetic slag is considered an important option on the search for new materials and waste reuse. Therefore, the aim of this work was to study the use of synthetic slags at the desulfurization of hot metal, steel and cast iron. It was proposed the use sodalite and alumina instead of fluorite and the use of marble waste instead of lime. Marble waste was characterized by chemical analysis, particle size analysis, specific surface area, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), analysis with energy dispersive spectroscopy (EDS). The characterization results showed that almost 90% of the particles are smaller than 100 m and its specific surface area was 0.2406m²/g. The XRD has showed the presence of compounds such as CaCO3 and MgCO3 and SiO2. Further, simulations using Thermo-Calc were performed in order to obtain thermodynamic data of the present phases, and to compare with experimental data. Furthermore, sulfide capacity (Cs), sulfur partition (Ls) and optical basicity () were determined. The experimental procedures were carried out at 1400°C, 1550°C and 1600°C for hot metal, cast iron and steel, respectively. In addition, steel and hot metal tests were performed using an alumina rotor to raise the desulphurization. In hot metal desulphurization, solid CaO phase was responsible for sulfur removal. Furthermore, 3CaO.SiO2 and 3CaO.Al2O3 phases limited the reaction, being their concentration higher in the slags with marble waste and sodalite, due to the presence of SiO2 and Al2O3 in these raw materials. Slags composed mainly of CaO and Al2O3 were used in steel and cast iron desulphurization. It was observed that when increasing liquid phase, the reaction of desulphurization was favored. Besides, it was found that cast iron desulfurization occurs by top slag mechanism and steel desulfurization by a mixed process where the liquid phase and solid phase have influence on the desulfurization.

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