Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-09T16:11:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3983856 bytes, checksum: 2a918025b84f4d407c0fb17a248abe3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T16:11:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3983856 bytes, checksum: 2a918025b84f4d407c0fb17a248abe3e (MD5) Previous issue date: 2002-10-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um sistema gerador de calor, com opção para aquecimento direto e indireto de ar, foi desenvolvido e avaliado para uso em secadores de grãos ou na desidratação de produtos que requeiram ar “puro”, como frutas e hortaliças. O sistema foi composto por uma fornalha a carvão vegetal, um trocador de calor compacto e uma pequena caldeira horizontal, com opção para funcionamento a lenha ou a carvão. Para avaliar a fornalha no aquecimento direto do ar, nas vazões de 25, 40, 55 e 70 m 3 .min -1 , foram testados quatro tamanhos de células de queima. A temperatura máxima atingida pelo ar foi de 120 °C na vazão máxima do sistema. A potência térmica máxima, liberada na câmara de combustão, foi de 113,4 kW e a carga térmica volumétrica de 567 kW.m -3 . O rendimento da fornalha variou entre 72,6 e 92,8 %, em função da carga térmica solicitada para o aquecimento do ar. A fornalha apresentou as seguintes características: alimentação constante de combustível na célula de queima, queima contínua e regular do combustível na câmara de combustão, manutenção da temperatura do ar aquecido e facilidade do controle da combustão. No aquecimento indireto do ar, utilizou-se vapor d’água saturado úmido como fluido térmico para transferência de energia para o ar, via trocador de calor. Utilizou-se lenha como fonte de energia na fornalha interna da caldeira (tiragem natural) e carvão vegetal na fornalha externa (tiragem induzida). A eficiência térmica com carvão foi de 45,2 % no aquecimento de 94,1 m 3 .min -1 de ar com temperatura ambiente de 30,5 °C e UR de 47,8 % para 62,1 °C, com consumo de 14,6 kg.h -1 de carvão vegetal. A eficiência térmica com lenha foi de 86,5 % no aquecimento de 94,9 m 3 .min -1 de ar com temperatura ambiente de 20,1 °C e UR de 87,1 % para 55,5 °C, com consumo de 17,7 kg.h -1 de lenha. Apesar da menor eficiência com o uso de carvão vegetal, o sistema com este combustível permite economia de mão-de-obra na operação de secadores de produtos agrícolas e a possibilidade de aproveitamento da entalpia dos gases de escape, para utilização em aquecimento direto de ar. / A heat generator system with direct and indirect air heating option was developed and evaluated for use in grains dryers and dehydration of fruits and vegetables which request "pure" drying air. The system was composed by a charcoal furnace, a compact heat exchange and a small horizontal boiler, able to operate with firewood or charcoal. To evaluate the furnace with direct air heating option, whit airflows rates of 25, 40, 55 and 70 m 3 .min -1 were tested four sizes burning cells. The maximum temperature reached by the air was 120 °C in the maximum airflow rate. The maximum thermal potency liberated in the combustion chamber, was 113,4 kW and the volumétric thermal load 567 kW.m -3 . The furnace thermal efficiency varied between 72,6 and 92,8%, due to the thermal load needed to heat the air. The furnace presented the following characteristics: constant fuel feeding in the burning cell, continuous and regular fuel burning in the combustion chamber, maintenance of the heated air temperature and easy combustion control. For the indirect air heating, humid saturated water vapor was used as medium to heat the air, through a heat exchange. Firewood was used as energy source in the internal furnace (natural draft chimney) and charcoal in the external furnace by induced draft fan. The thermal efficiency with charcoal was 45,2% for an airflow of 94,1 m 3 .min -1 , an ambient air temperature of 30,5 °C, a relative humidity of 47,8%, with a final air temperature of 62,1 °C and charcoal consumption of 14,6 kg.h -1 . The thermal efficiency with firewood was 86,5% for an airflow of 94,9 m 3 .min -1 , ambient air temperature of 20,1°C, relative humidity 87,1%, final air temperature of 55,5 °C and firewood consumption of 17,7 kg.h -1 . In spite of the smallest efficiency with the use of charcoal, the burning of this material reduces labor in the operation of agricultural dryers and make possible the use of the exaust gases enthalpy, for direct air heating. / Tese importada do Alexandria

Apresenta-se uma avaliação técnico-econômica para o préaquecimento solar da água de reposição em caldeiras de sistemas de vapor abertos. São empregados, para compor um estudo de caso, os dados de uma indústria de laticínios de médio porte situada próximo da cidade do Rio de Janeiro. Quarenta e oito simulações computacionais do sistema de aquecimento solar (SAS) foram realizadas em TRNSYS, correspondendo aos 5% melhores resultados econômicos de uma série de 2.700 simulações mais simples (método φ-f-chart), programados em MATLAB. Foram empregados dados horários de ano típico meteorológico (TMY) para a cidade do Rio de Janeiro. O ganho econômico foi baseado no consumo evitado dos três combustíveis mais comuns na indústria de laticínios, enquanto o custo de investimento foi composto a partir de valores comerciais e da literatura. Os resultados da avaliação econômica mostraram-se desfavoráveis para a substituição de óleo combustível, favoráveis no caso de caldeiras a gás natural, condicionado a existência de subsídios, e bem competitivos para a substituição de GLP. A eficiência térmica do sistema mostrou ser o parâmetro técnico chave para o desempenho econômico, consequentemente, uma vez que a eficiência se mostrou inversamente proporcional tanto ao volume do reservatório quanto à área de coletores, não há uma configuração ótima para o sistema. Não obstante, os resultados permitiram a proposição de políticas públicas para incentivar o uso da energia solar na indústria leiteira e, consequentemente, contribuir para a preservação ambiental. / It is presented a technical and economical feasibility assessment of solar preheating of steam boiler feed water for opened vapor systems. Data from a medium sized dairy industry near Rio de Janeiro city, in Brazil, is used to compose a case study. Forty eight solar heating system (SAS) computer simulations were carried out in TRNSYS, for a range of design parameters corresponding to the 5% best economical results of a series of 2700 simpler simulations (φ,f-chart method), programmed on MATLAB. Rio de Janeiro typical meteorological year (TMY) hourly weather data was used. Revenue was based on the avoided consumption of the three most used fuels on dairy industries, while investment cost was composed from both commercial and literature values. Economical assessment results showed unfavorable for the displacement of fuel oil, favorable for substituting natural gas, provided subsidizing, and well competitive against LPG. Systems thermal efficiency showed to be the key technical factor for economical performance, thus, as efficiency was found to be inversely proportional for both storage volume and collector area, there isnt an optimal system configuration. The results, though, made it possible to address environmentally sound public policies to encourage solar energy use on dairy industries.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-15Bitstream added on 2014-06-13T20:37:28Z : No. of bitstreams: 1 silveira_t_me_jabo.pdf: 366901 bytes, checksum: f1454a85c646cbae035c2e1eaa9db16c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A utilização de subprodutos, ao invés de seus descartes, tem sido uma das principais estratégias para o aumento da sustentabilidade da produção agroindustrial. Em grande parte do Estado de São Paulo, as culturas da cana-de-açúcar e de citros convivem ocupando grandes áreas agrícolas e produzindo grandes quantidades de resíduos devido aos seus processamentos industriais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da aplicação de 0, 20, 40, 60, 80 e 100 t.ha-1 de cinza de caldeira proveniente da queima de bagaço de cana-de-açúcar de uma indústria de concentrados de frutas cítricas sobre a atividade heterotrófica global e as principais características físico-químicas utilizadas para recomendação de adubação e correção da acidez de solos agrícolas. Um primeiro ensaio foi realizado em condições controladas de casa de vegetação utilizando sub-solo coletado em Latossolo Vermelho Escuro, textura arenosa e os tratamentos dispostos em delineamento experimental inteiramente casualizado com quatro repetições. O solo foi incubado pelo período de 40 dias em temperatura de 25 ºC e umidade do solo variando entre 50-70% de poder de embebição. A atividade heterotrófica global foi incrementada pela adição da cinza de caldeira. A adição da cinza de caldeira também promoveu aumento do pH, dos teores de fósforo, cálcio e magnésio e dos valores da soma e saturação de bases, além de reduzir a acidez potencial. Em um segundo ensaio, realizado em condições de campo, a atividade heterotrófica global apresentou aumento proporcional ao aumento da dose de cinza aplicada aos 30 dias após a deposição, mas nenhum efeito significativo foi observado aos 90 dias. A adição de cinzas promoveu o aumento do teor de fósforo e potássio e diminuição da acidez potencial. Os resultados mostram que a utilização de cinza de caldeira proveniente da queima do bagaço... / The alternative use of residues has been one of the main strategies in the improvement of the sustainability in agro industry production. In the major parts of São Paulo State, the sugar-cane and citrus crops and its respective agro industries are sympatric and the mutual use of residues has been a very important regional strategy aiming the sustainability. So, the objectives of this work were to evaluate the effects of the application of 0, 20, 40, 60, 80 e 100 t.ha-1 of sugar-cane boiler bagasse ash produced as residue in a factory of concentrate citrus juice on the soil heterotrophic activity and soil characteristics used for fertilization and liming in agriculture. A first essays was carried out under green-house conditions using sub-soil collected in a sandy Latossol Vermelho Escuro and the ash doses were incorporated in the soli and incubated for 40 days under 25 °C and soil moisture varying between 50- 70% of the soil imbibitions capacity. The soil heterotrophic activity was increased by the ash incorporation. The addition of the ash increased the soil pH, the contents of phosphorus, potassium, calcium, magnesium and the values of the bases sum and saturation, but reduced the potential acidity and did not affected the soil contents of organic matter and sodium. In a second essay, conducted under field conditions on a sugar-cane crop area, the soil heterotrophic activity increased as the boiler ash dose was raised, at 30 days after the disposal, but no effects were observed at the 90th days. The soil ash disposal increased the increase of phosphorus and potassium contents and reduced the potential acidity of the soil. The results showed that the use of of sugarcane boiler bagasse ash produced as residue in a factory of concentrate citrus juice did not affected the heterotrophic activity in the soil and can be used as substitute of certain plant nutrients, specially phosphorus... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-17Bitstream added on 2014-06-13T20:47:08Z : No. of bitstreams: 1 nascimento_md_me_botfca.pdf: 370005 bytes, checksum: e6f4be71510a6b652807c1125c6ea186 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação econômica e energética para o uso de lenha e cavaco de madeira na produção de energia em caldeira de agroindústria seropédica. Utilizou-se, para o estudo, a caldeira de uma fiação de seda localizada na cidade de Duartina, interior do estado de São Paulo, que atualmente emprega como combustível a lenha de eucalipto para gerar o vapor de água, que é utilizado na produção do fio da seda. Buscando a otimização do custo de produção do vapor, analisou-se, economicamente, através de simulações, a substituição da lenha pelo cavaco de madeira como combustível na caldeira, bem como alternativas mistas de diversas percentagens desses combustíveis, utilizando-se como referência o consumo médio mensal da lenha na caldeira e o Poder Calorífico Inferior (PCI) de cada combustível a um mesmo teor de umidade. Na construção da estrutura de dispêndio energético do sistema de aproveitamento dos combustíveis em estudo, para a análise energética, considerou-se a entrada de energia por tipo, fonte e forma, em Megajoule (MJ), envolvida nas diversas operações do itinerário técnico da lenha, bem como nas operações do itinerário do cavaco. A partir dessa estrutura, realizou-se uma análise comparativa das entradas de energia da participação da lenha e do cavaco, em Megajoule por hora (MJ . h-1), para produzir 2.968,80 kg.h-1 de vapor, média da produção na caldeira, nos anos de 2004, 2005 e 2006.Os resultados da análise energética revelam ser viável a substituição da lenha de eucalipto pelo cavaco de madeira na caldeira. Nas condições propostas neste estudo e utilizando preços médios, do período 2004 a 2006, a produção de vapor na caldeira, com 100% de cavaco de madeira é a alternativa econômica que otimiza o custo / The aim of this piece of work was to perform an economical and energy evaluation of firewood and woodshaving use for energy generation on seropedicae agroindustry boiler. For this study, we used a boiler from a silk spinning factory located in the city of Duartina, São Paulo, Brazil, that uses nowadays eucalyptus firewood as fuel to generate water vapour used in the production of silk thread. Aiming at vapour production cost optimization, the substitution of firewood for woodshaving as boiler fuel was economically analyzed, through simulations, as well as these fuels several percentages mixed alternatives, using as a reference the average monthly consumption of firewood in the boiler and each fuel Lower Calorific Power at the same moisture content. For the energy analysis, on the construction of the studied fuels utilization system energy expenditure structure, we considered energy entrance by type, source and form, in Megajoule (MJ), involved in the several operations of firewood technical itinerary, as well as in the operations of woodshaving itinerary. From that structure, a firewood and woodshaving participation energy entrance comparative analysis was carried on, in Megajoule per hour (MJ. h-1), to produce 2.968,80 kg.h-1 of vapour, the boiler average production, during the years of 2004, 2005, and 2006. The results of the energy analysis reveal that eucalyptus firewood substitution for woodshaving is viable in the boiler.Under the conditions proposed in this study and using average prices, from 2004 to 2006, it was concluded that vapour production in the boiler, with 100% of woodshaving, is the economical alternative that optimizes the cost

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-07-26T14:36:11Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3278618 bytes, checksum: 67f9a43a24037a5a7c532f8f0d2805f8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T14:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3278618 bytes, checksum: 67f9a43a24037a5a7c532f8f0d2805f8 (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / The water can be considered as a limiting factor for the industrial development. In Brazil, for example, there was the culture of we are the country in the world with more availability of potable water and we not learn how to manage our water properly. This mismanagement can compromise their quality, spending much more with treatments such as flocculation, softening, demineralization and active filtering. Rainwater can be considered a great alternative source, because their capture and storage provides good quality water for industry and also prevents flooding. One of the equipaments that consume more water in industry is the boilers, in addition, the quality of the water to the boiler’s feed requires special care and this make the rain water a good solution. The parameters that were evaluated for the water quality in this work were: Turbidity, Total Hardness, Dissolved Oxygen, Hardness Calcium, Electrical Conductivity, Hardness Magnesium, Total Dissolved Solids, Total Acidity, pH, alkalinity, chlorides and Total iron. The potentiometric methods, volumetrics of neutralization titration by complexation, and instruments were used. The economic viability was done with data collected in a big food industry, present in the state of Sergipe and was used the models of discounted cash flow, Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Payback Period Discounted. The results obtained in general, show in the rainwater an alternative source of high quality and that can reduce the costs with treatments for industrial water. They also show that the water captured by the direct method presents greater purity than that captured by the indirect method and in general both have parameters below the recommended limit for use in boilers, needing only some preliminary treatments. Economic analysis shows that it is a viable method over an estimated 20-year period. This study aims to contribute to the reduction of consumption of fluvial waters, which are of high drinking potential, and to increase the use of rainwater that has excellent quality for industry and low potential for human consumption. / A água pode ser considerada como um fator de limitação para o desenvolvimento industrial. No Brasil, por exemplo, teve-se a cultura do país no mundo com mais disponibilidade de água doce e por isso não aprendemos como gerir nossa água adequadamente. Esse mau gerenciamento pode comprometer a sua qualidade, gastando-se ainda mais com tratamentos, como floculação, abrandamento, desmineralização e filtragem ativa. A água da chuva pode ser considerada como uma ótima fonte alternativa, uma vez que sua captação e armazenamento proporciona água de boa qualidade para a indústria e ainda previne cheias. Um dos equipamentos que mais consomem água na indústria são as caldeiras, além disso, a qualidade da água para caldeira exige cuidados bastantes especiais que fazem com que a água da chuva seja uma boa solução. Os parâmetros que foram avaliados para a qualidade da água nesse trabalho foram: Turbidez, Dureza Total, Oxigênio Dissolvido, Dureza de Cálcio, Condutividade Elétrica, Dureza de Magnésio, Sólidos Totais Dissolvidos, Acidez Total, pH, Alcalinidade, Cloretos e Ferro Total. Foram utilizados os métodos potenciométricos, volumetria de neutralização, titulação por complexação, e instrumentais. A viabilidade econômica foi feita com os dados coletados em uma indústria alimentícia de grande porte, presente no estado de Sergipe e utilizando os modelos de fluxo de caixa descontado, valor presente líquido (VPL), taxa interna de retorno (TIR) e período de payback descontado. Os resultados obtidos de forma geral, mostram nas águas pluviais uma fonte alternativa de alta qualidade e que reduz os custos com tratamentos para água industrial. Mostram também que a água captada pelo método direto apresenta maior pureza que a captada pelo método indireto e no geral ambas têm parâmetros abaixo do limite recomendado para uso em caldeiras precisando apenas de alguns tratamentos preliminares. A análise econômica mostra ser um método viável num período estimado em 20 anos. Este estudo visa contribuir com a redução do consumo de águas fluviais, que são de alto potencial potável, e aumentar o uso de água pluvial que tem ótima qualidade para indústria e baixo potencial para consumo humano.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A DissertaÃÃo deMestrado trata do desenvolvimento de uma caldeira de vapor nÃo-convencional, onde à empregada a âCombustÃo de FiltraÃÃoâ. O objetivo da pesquisa foi estudar a combustÃo do BiogÃs do lÃquido da casca do coco verde, com respeito à eficiÃncia e emissÃes. A combustÃo à analisada com um modelo numÃrico, estruturado em FORTRAN e PREMIX, adaptado para processos de âCombustÃo em Meios Porososâ. Os resultados de simulaÃÃo sÃo confrontados com dados experimentais, que ressaltam vantagens operacionais em relaÃÃo Ãs caldeiras convencionais, destacando-se elevada eficiÃncia de extraÃÃo de energia e baixos nÃveis de emissÃes de CO e NOx. / The current Dissertation treats the theoretical and experimental studies about a non- conventional saturated steam boiler, in which a com bustion technology is employed, the âFiltration Combustionâ, as basis for conception of its burner construction design. This combustion thermal system was studied by means of a prototype, in laboratory scale, specially developed for this research. It was prop erly instrumented in order to make it possible to monitor as well as the combustion proce ss as the energy extraction in the reaction zone. The objective of this investigation is to verify the effects of the Biogas obtained from the anaerobic digestion of the Green Coconut Skin Liquid (GCSL), on the boiler operation, concerning efficiency and polluta nt emissions, as well as the reaction stability. Biogas combustion is analyzed by numeri cal model simulations, which take in account the mass, energy (gas and solid phases) and species conservation equations. The model is structured with a flexible code in languag e FORTRAN, which includes equilibrium calculation performed through premixed combustion simulation software, the PREMIX, adapted to the combustion process and heat transfer in porous medium. The simulation allows the prediction of the temperature distribution profiles along the burner and the combustion products as function of two main operation parameters, the equivalence ratio and the air-fuel mixture flow vel ocity. Simulation results are compared with measurements in this analysis and some design aspects of the "Porous Burner Boilerâ are discussed, which evidences its operational adva ntages in comparison to the conventional boilers, especially the high energy ex traction efficiency and low carbon and nitrogen oxides emission levels

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第23717号 / 理博第4807号 / 新制||理||1688(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科化学専攻 / (主査)教授 谷村 吉隆, 教授 林 重彦, 教授 渡邊 一也 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

Le massif du Cantal, localisé dans la province volcanique Cénozoïque du Massif Central (France), est le plus grand complexe volcanique Miocène d’Europe. Il est majoritairement constitué de brèches volcanoclastiques qui lui confèrent des dimensions impressionnantes et une morphologie surbaissée. Des observations de terrain, couplées à des datations K-Ar, nous ont permis de reconstituer l’évolution morpho-structurale, la dynamique éruptive et l’histoire volcanique du massif. Après avoir contraint dans l’espace et dans le temps une séquence stratigraphique identique tout autour du massif, nous montrons qu’il existe des évidences chrono-stratigraphiques, structurales et géomorphologiques en faveur de la formation d’une caldeira centrale de 8 x 10 km il y a environ 8 Ma occupée par un lac. L’étude morphologique et sédimentologique de la principale unité bréchique du massif, le Grand Écoulement Bréchique, nous a conduit à le définir comme l’un des plus importants debris flow syn-éruptifs connus au monde dont nous estimons un volume de l’ordre de 100 km3. Nous proposons que cet écoulement résulte d’une éruption sous-lacustre intracaldeira majeure. L’interaction entre un magma juvénile et l’eau du lac de caldeira, selon un dynamisme surtseyen, a initié la formation du debris flow qui s’est propagé sur les pentes externes du volcan à 360° jusqu’à plus de 25 km de sa source. Cette étude ouvre des perspectives d’une part quant aux risques volcaniques liés aux éruptions sous-lacustres intracaldériques majeures, et d’autre part quant à la possibilité de reconstituer la morphologie passée de la source d’un écoulement bréchique volcanoclastique âgé de plusieurs Ma, par l’étude de son dépôt selon des critères sédimentologiques et morphologiques.Dans un deuxième temps, la combinaison de nouvelles datations K-Ar et d’observations de terrain nous ont permis de reconstituer l’histoire volcanique du plateau du Cézallier, siège de la plus jeune activité volcanique de France métropolitaine, du plateau de l’Aubrac, et également la chronologie du volcanisme le long du Sillon Houiller. Nous avons pu ainsi établir les relations spatio-temporelles entre le massif du Cantal et les provinces volcaniques adjacentes révélant le rôle important des fractures héritées de l’Hercynien pour la remontée des magmas. Nous confirmons ainsi une migration spatio-temporelle vers le nord du volcanisme en Auvergne. Finalement, l’acquisition au cours de ce travail de 47 nouveaux âges K-Ar de 12,8 Ma à 9 ka complète la chronologie du volcanisme du Massif Central en précisant sa distribution spatio-temporelle. / The Cantal massif, located in the French Cenozoic volcanic province, is the largest Miocene volcano in Europe. It is mainly composed of volcaniclastic breccias giving impressive dimensions and a shield-like morphology. Field observations, coupled with K-Ar datings, allowed us to reconstruct the morpho-structural evolution, the eruptive dynamics and the volcanic history of the massif. We first constrained a stratigraphic sequence which is identical all around the massif. Then, we show that it exists from chrono-stratigraphic, structural and geomorphologic evidences a 8 x 10 km central caldera ca. 8 Myrs ago occupied by a lake. The sedimentological and morphological study of the main breccia unit, the Large Breccia Flow, led us to define it as one of the largest syn-eruptive debris flow in the world. We estimate its volume at ca. 100 km3. We propose that this debris flow resulted from a major intracaldera lake eruption. The interaction between a juvenile magma and the water of the caldera lake, with a surteyan dynamics, initiated the debris flow that propagated on the external slopes of the volcano at 360° until 25 km from its source. This study opens outlets on one hand to volcanic hazards related to major intracaldera lake eruptions ; on the other hand, we show that it is possible to reconstruct the former source morphology of a several Myrs-old volcaniclastic breccia flow by studying the sedimentological and morphological criterion of its deposit.Furthermore, the combination of new K-Ar datings with field observations allowed us to reconstruct the volcanic history of the Cézallier plateau (site of the youngest volcanic activity in the continental France), of the Aubrac plateau, and also the volcanism along the Sillon Houiller. Consequently, we established the spatio-temporal relationships between the Cantal massif and the adjacent volcanic provinces, highlighting the important role of the Hercynian inherited fractures in the magmas ascent. We thus confirm the spatio-temporal migration toward the north in Auvergne. Finally, the acquisition of 47 new K-Ar ages ranging from 12.8 Ma to 9 ka conveys new time constraints on the chronology of Massif Central volcanism by precising its spatio-temporal distribution.

O avanço da capacidade do processamento dos computadores e do desenvolvimento de métodos numéricos tem proporcionado ferramentas de modelagem, projeto e otimização cada vez mais eficientes para a constante melhoria de caldeiras de recuperação química Kraft. Dentre as técnicas utilizadas, os modelos CFD abrangentes tem sido empregados nos últimos anos para representar a operação da caldeira de recuperação considerando o maior número possível processos vinculados ao escoamento dos gases de combustão. O presente trabalho busca desenvolver um modelo CFD abrangente considerando o escoamento turbulento dos gases de combustão, o arraste das gotas de licor, a combustão homogênea dos voláteis em fase gasosa, as etapas de combustão heterogênea do licor preto e uma representação simplificada do leito carbonizado. Os resultados se mostraram coerentes com o comportamento apresentado na literatura. A simulação do modelo permite análise dos projetos e das operações da caldeira. / The advance of computer processing power and the development of numerical methods promote more efficient tools for modeling, design and optimization aiming to increase improvements in Kraft recovery boilers. Among the available techniques, the comprehensive CFD models have been applied in the last years to represent the recovery boiler operation considering as much as possible processes linked with flue gas flow. The objective of present work is the development of a comprehensive CFD model considering turbulent flue gas flow, black liquor droplets drag, volatiles homogeneous combustion in gas phase, the steps of heterogeneous black liquor combustion and the simplified interaction between flue gas flow and char bed. The results have good agreement with boiler behavior presented in the literature. The simulation of the comprehensive model allows the analysis of design and operations of the boiler.

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2017-04-10T17:48:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Rodrigo_Final_Impressão.pdf: 2591713 bytes, checksum: 3d6be77e2f47aca595d592660db94e02 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2017-04-10T17:48:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Rodrigo_Final_Impressão.pdf: 2591713 bytes, checksum: 3d6be77e2f47aca595d592660db94e02 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T17:48:55Z (GMT). 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O controle da erosão e desgaste dos tubos tem como propósito a contribuição para a redução dos custos de manutenção, verificando-se falhas nos tubos do economizador prematuras, que causam indisponibilidades forçadas da caldeira o que gera prejuízos de grande vulto. Utilizou-se difração de raio x para análise de composição mineralógica das cinzas volantes. Para auxiliar na escolha da região de estudo, foram realizados cálculos de simulação CFD com o propósito de verificar o local exato onde a ação da velocidade dos gases de exaustão mais prejudicam os dutos no interior do economizador da caldeira. A avaliação da erosão por cinza volante, oriunda da Caldeira 4, do Complexo Termelétrico de Candiota, ocorreu em duas etapas distintas. A primeira foi realizada em condições de processo e, a segunda, em testes de bancada. Os testes em condições de processo foram acompanhados por ensaios para avaliar a evolução do desgaste das ligas de aço, como, pesagem, medição de espessura por ultrassom, digitalização em scanner 3D e dureza. O teste de bancada utilizou, como referência, a norma ASTM G76-95, fornecendo parâmetros para a confecção das amostras, assim como a própria bancada de testes. Os ensaios foram fundamentais para quantificar os resultados, como, pesagem e digitalização em scanner 3D. Os resultados encontrados por meio deste estudo possibilitaram um maior conhecimento dos mecanismos de erosão nas ligas de aço com o uso das cinzas volantes. Dessa forma, foi possível encontrar soluções para melhorar as premissas de projeto, assim como identificar os limites de aplicação dos materiais estudados em um projeto dessa natureza. / This research studied the erosion mechanism active in heat exchange tubes of a boiler by means of in site tests, laboratory tests following the standard (ASTM G76-95) and computer simulations. During the analysis, we evaluated the behavior of alloy steel such as: ASTM A213T2, ASTM A213T22, ASTM A213T91, ASTM A210C and ASTM A106B, in function on the variable speed, concentration, fly ash composition, temperature and erosion when exposed to the same conditions operational. This objective investigation to provide inputs on design assumptions and material selection, and increase the service life of components when subjected to adverse conditions in the boiler depending on the observed variables. Control of erosion and wear of the tubes are intended to contribute to the reduction of maintenance costs, checking for failures in premature economizer tubes, causing forced outages boiler which generates large-scale losses. It was used x ray diffraction for the analysis of mineralogical composition of fly ash. To auxiliary in choose the region the study, were performed CFD simulation studies with the purpose the verify the exact place where the action of the velocity of the exhaust gases more prejudice the ducts inside the boiler economizer. The assessment of erosion by fly ash, coming from the boiler 4, the Thermoelectric Complex Candiota, occurred in two distinct stages. The first was realized in process conditions and, the second in bench tests. The tests in process conditions were followed tests to assess the evolution of wear of alloy steel, as, weighing, measuring thickness by ultrasound, 3D scanner and hardness. The test bench utilize as a reference to ASTM G76-95, providing parameters for confection the samples, as well as own bench tests. The tests were fundamental to quantify the results, as, weighing and scanning 3D. The results found by means of this study allowed a more knowledge of erosion mechanisms in alloy steel with the use of fly ash. In this way, it is possible to find solutions to improve the design assumptions, as identify the application limits of the materials studied in a project of this nature.