Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8971_1.pdf: 9791369 bytes, checksum: 5e5bec041ca8392e1164c45f0674045f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Foram realizados estudos da viabilidade técnica de obtenção de gesso beta a partir de resíduos provenientes de duas principais aplicações do mencionado gesso na construção civil: revestimento de alvenarias e instalação de forro. Um estudo preliminar da calcinação do dihidratado em um forno rotativo contínuo em escala piloto de 5,45m de comprimento e 0,90m de diâmetro interno foi efetuado utilizando a técnica de simulação numérica por via de fluidodinâmica computacional (Computational Fluid Dynamics - CFD) com auxílio do software comercial FLUENT12. 0. Foi adotado o modelo de turbulência k-ε para simular a combustão do gás natural ocorrida na câmara de combustão. Foram então elaborados os perfis das distribuições de temperatura de combustão e de velocidade dos gasesna zona de injeção do combustível, assim como a simulação da energia cinética ao longo do comprimento do forno rotativo. Os ensaios experimentais de calcinação da gipsita e dos resíduos de gesso de revestimento e gesso de placa foram realizados obedecendo a um Planejamento Fatorial Completo do tipo 33-1,avaliando-se os efeitos de três fatores: velocidade de rotação do cilindro, temperatura de controle da combustão e vazão de alimentação de sólidos. As condições ótimas de calcinação do dihidratado foram a temperatura de controle da combustão de 500oC, a velocidade de rotação do cilindro de 3 rpm e a vazão de alimentação de sólido de 120 kg/h. Os gessos oriundos da calcinação em condições de calcinação ótima de calcinação da gipsita (A) e dos resíduos de gesso de revestimento (B) e de placa (C) tiveram aconsistência 0,70, como condição ótima, pós-calcinação. As análises químicasdosgessos mencionados apresentaram teores de água de cristalização próximos ao do Hemidrato, 4,2% a 6,2%, estabelecidos em norma. Os resultados dos ensaios de resistência à compressão, à flexão e a aderência à tração do revestimento e a dureza superficial, encontrados para os blocos preparados, com os gessos (A), (B) e (C) obtiveram consistência e tempo de secagem ótima, respectivamente de 0,70 e 7 dias. As pastas preparadas com os gessos (A), (B) e (C) na condição pós-calcinação de 0,70 de consistência e 7 dias de secagem foram caracterizadas adotando técnicas complementares: TG, DTA, BET, IR, DRX, MEV as quais apresentaram resultados que reforçaram a possibilidade de produção de gesso a partir dos resíduos de gesso de revestimento e de placa e reutilização e comercializaçãodos resíduos de gesso gerados pela construção civil após o devido tratamento, passando a representar uma alternativa economicamente interessante para os geradores deste tipo de resíduo

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo167_1.pdf: 8019771 bytes, checksum: 58627f423b2a2ddbcc843e0920e1d1aa (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O tratamento dos resíduos da construção e demolição (RCD) no Brasil é uma questão ambiental pouco explorada, refletindo numa evolução lenta no quesito sustentabilidade. O presente trabalho tem por objetivo estudar a calcinação dos resíduos de bloco de gesso utilizando o gás natural (GN) como combustível em forno rotativo piloto contínuo, para a produção de gesso beta reciclado. Para atingir estes objetivos foi realizado um planejamento de experimentos, uma técnica utilizada para combinar todas as variáveis do processo em todos os níveis. Nessa metodologia foram avaliados os efeitos de três fatores: velocidade de rotação do cilindro, temperatura de controle da combustão e vazão de alimentação de sólidos. Cada um foi estudado em três níveis: baixo, médio e alto. Para determinar a significância de cada fator e de suas interações foi utilizado o modelo estatístico de Análise de Variância (ANOVA) utilizando o software Statistica®. Foram obtidos coeficientes de regressão significativos, originando um modelo matemático para a variável resposta (teor de hidratação). Esta equação determina em que condições de calcinação obtem-se maior grau de conversão de gipsita em hemidrato no interior do forno. Uma vez identificada às condições ótimas de calcinação, foram realizados experimentos adicionando-se frações de gipsita aos resíduos de bloco de gesso nos seguintes valores: 0 (resíduo puro), 50, 70, 80 e 88%. A gipsita utilizada possui partículas com diâmetro médio de 0,158 mm. Os resíduos de bloco de gesso tiveram sua granulometria máxima limitada pelo peneiramento através de peneira com abertura de dois milímetros, antes de serem utilizados como matéria-prima para calcinação. Em cada ensaio foram avaliadas as propriedades físico-químicas e mecânicas do material produzido, e os resultados obtidos foram comparados com as especificações exigidas pela norma NBR 13207, para o recebimento do gesso a ser utilizado na fundição ou revestimento. O processo de calcinação dos resíduos de bloco de gesso apresentou resultados promissores, produzindo um gesso beta reciclado que cumpre parcialmente as exigências normativas, utilizando uma fração igual ou maior do que 80% de gipsita. Desta forma, conclui-se que é possivel reutilizar e comercializar os resíduos de gesso gerado pela construção civil após o devido tratamento, passando a representar uma alternativa economicamente interessante para os geradores deste tipo de resíduo, evitando sua disposição nos aterros sanitários e lixões

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7861_1.pdf: 1839302 bytes, checksum: d45d646cefa0b32ee7901ab3ec3e2c6a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Fornos rotativos a contato direto são equipamentos bastante utilizados na indústria em diversas aplicações. O estudo do tempo de residência das partículas nesses reatores é de fundamental importância no desenvolvimento de sistemas controlados e otimizados. No presente trabalho foi desenvolvida a técnica de distribuição dos tempos de residência (DTR) no forno rotativo em escala piloto de 5,45 m de comprimento e 0,90 m de diâmetro interno com controle computadorizado das variáveis operacionais. O forno é projetado para produção de gesso a partir de gipsita com uso de gás liquefeito de petróleo como combustível. Estudos preliminares mostraram que partículas de gipsita com diâmetro inicial inferior a 0,60 mm não apresentam variação do tamanho durante o transporte no cilindro, após calcinação numa estufa mantida a 200 ºC e no próprio forno rotativo, indicando que esta granulométria é adequada para realização de medições de DTR. A análise das DTRs, obtidas na presença de chama de combustão, mostram que as partículas apresentam menor tempo de residência médio (TRM) e maior desvio padrão da DTR, quando comparados aos resultados obtidos em forno operando em ausência de chama. Tais resultados encontram suas explicações nos fenômenos de carreamento das partículas pelo fluxo gasoso e de fluidização do colchão devido a calcinação. Observa-se, também, que o aumento da velocidade de rotação de cilindro gerou diminuição do TRM e desvio padrão da DTR. O primeiro efeito era previsto na literatura. Através da variação deste parâmetro dois produtos da calcinação foram obtidos: o gesso rápido (baixo tempo de pega) e o lento (alto tempo de pega). O segundo efeito, não previsto na literatura, é atribuído ao fenômeno de fluidização do colchão de partículas que favorece as taxas de mistura. Os resultados experimentais foram analisados com base em três modelos hidrodinâmicos: tanques em série, dispersão axial (ambos com um parâmetro) e Cholette-Cloutier Modificado (três parametros). Foi evidenciado que os modelos de um parâmetro representaram os resultados na presença de chama de combustão mais precisamente que os resultados obtidos na ausência desta. Isto pode ser explicado pela inadequação destes em representar o comportamento assimétrico de distribuições. O modelo com três parâmetros foi sataifatório para todos os resultados experimentais obtidos

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T13:36:14Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Danielo Emídio de Souza Cavalcanti.pdf: 3450816 bytes, checksum: 315a1addc99693de3c427bd74519d20f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:36:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Danielo Emídio de Souza Cavalcanti.pdf: 3450816 bytes, checksum: 315a1addc99693de3c427bd74519d20f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / O Nordeste brasileiro se apresenta como um dos mais importantes produtores de gesso e seus derivados do País. O processo de produção do gesso beta é determinado pela desidratação do minério de gipsita, sendo principalmente realizada em fornos rotativos tubulares. A operação de calcinação, na qual a gipsita se transforma em gesso beta pela ação do calor, é função direta das condições de composição do material sólido (gipsita), da natureza do combustível (gás natural, GLP, lenha, etc.), além da temperatura e pressão do forno. Porém esses fornos apresentam um difícil controle de suas variáveis, sendo um limitante do produto final obtido. A Fluidodinâmica Computacional (CFD) pode ser descrita de forma generalizada como a simulação numérica de todos aqueles processos físicos e/ou físico-químicos que apresentam escoamento. Utilizando as equações fundamentais dos fenômenos de transporte: balanço de massa, energia e quantidade de movimento, são criados modelos matemáticos, e a partir deles, são desenvolvidos modelos computacionais para a execução de simulações numéricas, obtendo-se assim projeções para a solução do problema. O presente trabalho aborda a simulação de um forno rotativo contínuo para a produção de gesso utilizando gás natural como combustível através da fluidodinâmica computacional utilizando um software comercial ANSYS CFX. Para isso, foram utilizados modelos de combustão (Eddy Dissipation e Finite Rate Chemistry) modelos de radiação (P1, Discrete Transfer e Rosseland) e modelos de turbulência (κ-ε, RNG κ-ε e SST) com objetivo de identificar a melhor das combinações. Os resultados dessas simulações foram comparados e validados com os dados da evolução da temperatura do gás ao longo do forno rotativo. Esta escolha se deve ao fato de buscar um modelo que além de se adequar aos resultados experimentais, possa oferecer dados de variáveis físicas e/ou químicas que são de difícil obtenção experimental. Outro ponto analisado foi à comparação dos valores das temperaturas de chama obtidas através das simulações, com a temperatura de chama teórica adiabática (TTCA), com intuito de descobrir qual modelagem melhor representa os dados teóricos de chama. Foi possível obter um modelo bastante representativo, principalmente na região mais próxima da chama, obtendo-se estimativas da densidade, pressão, velocidade e frações molares de H2O, CO2 e NO. Verificou-se também, para a modelagem com melhor aproximação em relação à Temperatura Teórica de Chama Adiabática, a forma como sua temperatura varia em relação à variação do excesso de ar.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Prestes.pdf: 9360031 bytes, checksum: cf81ac633030e28b561a09650cf7105a (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / The recycled lead obtained mainly from the recovery of lead from lead-acid batteries is named secondary lead. The process of lead scrap smelting and reduction is carried out in short rotary furnaces and the standard refractory lining is the burned magnesia-chromite bricks. The employment of refractory castables is not found in the literature for this type of application. Therefore, this research provides an evaluation by slag attack of commercial castable refractories selected for short rotary furnace application of secondary lead smelting in confrontation with commercial burned magnesia-chromite bricks. After the scorification tests, statics and dynamics, the wear and slag penetration area in each sample was measured using the analysis image software “Image- Pro Plus 5.1”. For the best performance products was realized the corrosion study by analysis of the refractory-slag interface by Scanning Electronic Microscopy (SEM), Energy Dispersive Scanning (EDS) and X-Ray Diffractometry. Sintered magnesia-chrome spinel bricks showed the best slag attack resistance and the evaluated castable refractories showed inferior performance than the standards refractory bricks. Nevertheless, a low cement alumina-chrome castable based on white fused alumina was similar to performance of the direct bonded magnesia-chromite bricks. This result shows that the employment of castable refractory in short rotary furnace of secondary lead smelting is very promising. The analysis of the refractory products after the static and dynamic slag attack showed that the FeO is the main corrosive agent of the slag, due to its reaction with components of refractory and formation of low melting compounds. / O chumbo reciclado produzido principalmente a partir da recuperação do chumbo de sucatas de baterias automotivas é denominado chumbo secundário. O processo de fusão e redução da sucata metálica de chumbo é realizado em pequenos fornos rotativos e o revestimento refratário normalmente empregado é composto por produtos formados a base de magnésia-cromo. O emprego de concretos refratários para este tipo de aplicação praticamente não é encontrado na literatura. Por isso, este trabalho apresenta uma avaliação, pelo ataque por escória, de concretos refratários comerciais selecionados para aplicação em fornos rotativos d e redução de chumbo secundário em comparação com os refratários formados de magnésiacromo. Após os testes de escorificação, estáticos e dinâmicos, os produtos refratários foram avaliados pela área do perfil de desgaste e de infiltração dos corpos de prova. A área foi obtida pelo emprego do software de análise de imagem “Image-Pro Plus 5.1”. Para os produtos de melhor desempenho nos ensaios de escorificação foi realizado o estudo da corrosão pela análise da interface refratário-escória, utilizando as técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS) e difratometria de raios X. Os refratários formados de magnésia-cromo apresentaram melhor resistência ao ataque por escória em relação aos concretos refratários avaliados. No entanto, um concreto refratário de aluminacromo de baixo teor de cimento, a base coríndon branco, apresentou desempenho próximo dos produtos formados de magnésia-cromo. Este resultado mostra que o emprego de concretos refratários em fornos rotativos de redução de chumbo secundário é muito promissor. A análise dos produtos refratários após o ataque por escória estático e dinâmico mostrou que o FeO é o principal agente corrosivo da escória, devido a sua reação com os componentes do refratário e formação de compostos de baixo ponto de fusão.