Orientadores: Milton Mori, Maria das Graças da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:18:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ximenes_CleberSandim_M.pdf: 9649937 bytes, checksum: 84b8603342e9aab649c460ccd6240bc6 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Testes foram realizados em um reator de leito fluidizado em escala piloto, o qual foi utilizado para o estudo do comportamento da dessulfuração dos gases de combustão, por meio da adição de calcário no leito, utilizando um carvão de baixo teor de enxofre, na temperatura de 850ºC. O carvão é proveniente da jazida de Candiota-RS e os calcários são de Pantano Grande-RS (dolomito) e de Candiota-RS (calcário magnesiano), sendo eles representativos da matéria-prima da região sul do Brasil. Foram analisadas as influências da razão molar Ca/S, da composição química (dolomito: 28,63% CaO, 20,13% MgO; magnesiano 50,13% CaO, 2,03% MgO) e da granulometria (diâmetro de partícula médio de 0,467mm e outro de 0,3164mm) dos calcários. Estes testes foram comparados com outros só com carvão (onde não se adicionava o calcário), calculando-se, assim, o grau de dessulfuração decorrente da adição de calcário. Foram observadas as seguintes reduções nas emissões de SO2: para o calcário magnesiano, com uma razão molar Ca/S de 3,93, obteve-se uma redução máxima de 71,51%, enquanto que para o dolomito, 66,88% com razão de 2,57. Na análise da granulometria, para o mesmo calcário, no caso o dolomito, tem-se: granulometria mais fina, 60% e mais grosseira, 30% para razão de 2,4. Na composição química, em mesma faixa granulométrica, tem-se: calcário magnesiano 70% e dolomito 50%, para razão molar Ca/S de 3,7. / Tests were carried out in a fluidized bed reactor, pilot-scale. The desulfurization behavior of the combustion gases was studied, making use of coal with low content of sulfur, through the addition of limestone in the bed, at 850ºC. The coal is from Candiota-RS mine and the limestones are from Pantano Grande-RS (dolomite) and Candiota-RS (magnesian limestone). They are representative of the raw material from the south of Brazil. The molar ratio Ca/S was studied, remarking the influence of limestone chemical composition (dolomite: 28.63% CaO, 20.13% MgO; magnesian limestone: 50.13% CaO, 2.03% MgO) and limestone particle size range (mean particle diameter 0.467mm and 0.3164mm). These tests were compared with others using only coal so that the desulfurization efficiency was calculated. For the magnesian limestone, using the molar ratio Ca/S 3.93, the maximum sulfur retention 71.51% was obtained and, using the dolomite, for Ca/S = 2.57, was obtained 66.88%. In the particle size analysis, the fine limestone reached 60% and the coarse, 30% for the same molar ratio Ca/S 2.4. In the chemical composition analysis, similar particle size range, the magnesian limestone got 70% and dolomite 50%, for the same 3.7.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-27T03:13:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342270.pdf: 2594824 bytes, checksum: 8892f4d9a6a62b64617c280d295adee6 (MD5) Previous issue date: 2016 / Esse trabalho tem por objetivo analisar, via simulação numérica, o efeito de variações na temperatura da mistura no desenvolvimento da pressão na câmara de combustão e na tendência para detonação em motores operando em modo HCCI (Homogeneus Charge Compression Ignition). Em motores a combustão interna em geral, a carga ar-combustível após compressão no cilindro é afetada pela existência de camadas limites próximas às paredes da câmara de combustão, originando gradientes de temperatura na direção normal às paredes, os quais afetam a ignição e propagação da combustão. Nesse trabalho, para simular a estratificação térmica observada em motores, gradientes de temperatura foram impostos às zonas de reação do modelo multizonas e utilizados como variável independente. Contrário aos trabalhos publicados na literatura, a energia total contida na mistura ar-combustível foi mantida constante, de forma a isolar o efeito da estratificação térmica daqueles oriundos do aquecimento adicional da mistura ar-combustível, uma estratégia comumente utilizada para o controle de combustão em misturas pobres e condições de carga elevada. Para isso, a massa distribuída às diferentes zonas é determinada de forma a manter a energia térmica da mistura constante em todas as simulações. Simulou-se condições de operação com mistura pobre, iso-octano foi utilizado para representar o combustível, utilizou-se um mecanismo reduzido de cinética química e aplicou-se o método multizonas conforme disponível no pacote computacional ChemKin®. Os resultados obtidos foram comparados com aqueles reportados na literatura. Verificou-se que o controle energético dentro do sistema tem o efeito sobre os momentos de ignições térmicas, e dessa forma consegue-se diminuir as taxa com que a pressão aumenta. Porém, ficou evidente que em termos práticos, onde há o aumento da rotação existe o aumento da sensibilidade do motor à alteração da carga térmica, a característica do motor nos processos de expansão e compressão, além de cinética química devem se adaptar, ou mais precisamente, se sincronizar com a alteração da rotação para que não haja uma alta taxa líquida de calor liberado. Além disso, foi testado o uso de EGR como um recurso para controle da combustão. Dessa forma, foi mostrado que com a sua utilização foi possível elevar o potencial térmico do motor.<br> / Abstract : The work aims to analyze through numerical simulations on idealized conditions the operating capacity of the HCCI engine combustion process (Homogeneus Charge Compression Ignition), under high equivalence ratios with use a reduced kinetic mechanism of iso-octane as fuel. The result aims to achieve the conditions for the existence of the stable operation of the combustion at high loads with the engine always operating on the same thermodynamic potential. With this, all the work is based on the maintenance of the initial energy provided for in the first case validated by the literature. The control of the pressure increase rate is the parameter of most interest to be analyzed, but the changes made for this purpose modify the behavior of combustion. The main issue addressed is the inhomogeneity of the temperature within the system. This property inherent to the engine enables control over the thermal ignitions and as a consequence temperature width is created that serves as the main responsible for the delay of the ignition between adjacent volumes and deflagration speed of ignitions. With use of simulation module of software ChemKin® HCCI combustion processes multi zone, temperatures gradients were imposed as an independent variable to the reaction system of the engine and thereby determine mass distributions as a dependent variable in order to maintain a constant energy. Thus was set the parameter space of energy stratification for the reactive system. The results obtained through the established methodology were compared with the literature. It was found that the energy control in the system has the effect on ignition delay time and thus achieves decreasing the rate at which the pressure increases. However it was evident that in practice terms, where with an increase of engine speed the sensitivity at relation at thermal charge change is incresed and then, the characteristics of the engines in the expansion and compression processes as well as chemical kinetics must adapt, or more precisely, to synchronize with changing the rotation speed so that no there is a high net rate of heat released. Furthermore, the use of EGR is shown very efficient in the control of reaction rates increasing the thermal potential of engine.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:58:16Z : No. of bitstreams: 1 140020.pdf: 12333563 bytes, checksum: 18d2d6a16efbed6997435db627bbff60 (MD5)

Testes foram realizados em um reator de leito fluidizado em escala piloto, o qual foi utilizado para o estudo do comportamento da dessulfuração dos gases de combustão, por meio da adição de calcário no leito, utilizando um carvão de baixo teor de enxofre, na temperatura de 850ºC. O carvão é proveniente da jazida de Candiota-RS e os calcários são de Pantano Grande-RS (dolomito) e de Candiota-RS (calcário magnesiano), sendo eles representativos da matéria-prima da região sul do Brasil. Foram analisadas as influências da razão molar Ca/S, da composição química (dolomito: 28,63% CaO, 20,13% MgO; magnesiano 50,13% CaO, 2,03% MgO) e da granulometria (diâmetro de partícula médio de 0,467mm e outro de 0,3164mm) dos calcários. Estes testes foram comparados com outros só com carvão (onde não se adicionava o calcário), calculando-se, assim, o grau de dessulfuração decorrente da adição de calcário. Foram observadas as seguintes reduções nas emissões de SO2: para o calcário magnesiano, com uma razão molar Ca/S de 3,93, obteve-se uma redução máxima de 71,51%, enquanto que para o dolomito, 66,88% com razão de 2,57. Na análise da granulometria, para o mesmo calcário, no caso o dolomito, tem-se: granulometria mais fina, 60% e mais grosseira, 30% para razão de 2,4. Na composição química, em mesma faixa granulométrica, tem-se: calcário magnesiano 70% e dolomito 50%, para razão molar Ca/S de 3,7. / Tests were carried out in a fluidized bed reactor, pilot-scale. The desulfurization behavior of the combustion gases was studied, making use of coal with low content of sulfur, through the addition of limestone in the bed, at 850ºC. The coal is from Candiota-RS mine and the limestones are from Pantano Grande-RS (dolomite) and Candiota-RS (magnesian limestone). They are representative of the raw material from the south of Brazil. The molar ratio Ca/S was studied, remarking the influence of limestone chemical composition (dolomite: 28.63% CaO, 20.13% MgO; magnesian limestone: 50.13% CaO, 2.03% MgO) and limestone particle size range (mean particle diameter 0.467mm and 0.3164mm). These tests were compared with others using only coal so that the desulfurization efficiency was calculated. For the magnesian limestone, using the molar ratio Ca/S 3.93, the maximum sulfur retention 71.51% was obtained and, using the dolomite, for Ca/S = 2.57, was obtained 66.88%. In the particle size analysis, the fine limestone reached 60% and the coarse, 30% for the same molar ratio Ca/S 2.4. In the chemical composition analysis, similar particle size range, the magnesian limestone got 70% and dolomite 50%, for the same 3.7.

Testes foram realizados em um reator de leito fluidizado em escala piloto, o qual foi utilizado para o estudo do comportamento da dessulfuração dos gases de combustão, por meio da adição de calcário no leito, utilizando um carvão de baixo teor de enxofre, na temperatura de 850ºC. O carvão é proveniente da jazida de Candiota-RS e os calcários são de Pantano Grande-RS (dolomito) e de Candiota-RS (calcário magnesiano), sendo eles representativos da matéria-prima da região sul do Brasil. Foram analisadas as influências da razão molar Ca/S, da composição química (dolomito: 28,63% CaO, 20,13% MgO; magnesiano 50,13% CaO, 2,03% MgO) e da granulometria (diâmetro de partícula médio de 0,467mm e outro de 0,3164mm) dos calcários. Estes testes foram comparados com outros só com carvão (onde não se adicionava o calcário), calculando-se, assim, o grau de dessulfuração decorrente da adição de calcário. Foram observadas as seguintes reduções nas emissões de SO2: para o calcário magnesiano, com uma razão molar Ca/S de 3,93, obteve-se uma redução máxima de 71,51%, enquanto que para o dolomito, 66,88% com razão de 2,57. Na análise da granulometria, para o mesmo calcário, no caso o dolomito, tem-se: granulometria mais fina, 60% e mais grosseira, 30% para razão de 2,4. Na composição química, em mesma faixa granulométrica, tem-se: calcário magnesiano 70% e dolomito 50%, para razão molar Ca/S de 3,7. / Tests were carried out in a fluidized bed reactor, pilot-scale. The desulfurization behavior of the combustion gases was studied, making use of coal with low content of sulfur, through the addition of limestone in the bed, at 850ºC. The coal is from Candiota-RS mine and the limestones are from Pantano Grande-RS (dolomite) and Candiota-RS (magnesian limestone). They are representative of the raw material from the south of Brazil. The molar ratio Ca/S was studied, remarking the influence of limestone chemical composition (dolomite: 28.63% CaO, 20.13% MgO; magnesian limestone: 50.13% CaO, 2.03% MgO) and limestone particle size range (mean particle diameter 0.467mm and 0.3164mm). These tests were compared with others using only coal so that the desulfurization efficiency was calculated. For the magnesian limestone, using the molar ratio Ca/S 3.93, the maximum sulfur retention 71.51% was obtained and, using the dolomite, for Ca/S = 2.57, was obtained 66.88%. In the particle size analysis, the fine limestone reached 60% and the coarse, 30% for the same molar ratio Ca/S 2.4. In the chemical composition analysis, similar particle size range, the magnesian limestone got 70% and dolomite 50%, for the same 3.7.

Orientador: João A. F. R. Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T08:55:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_MarciaMariaLima_M.pdf: 2887222 bytes, checksum: 99ff1f40f66dc90abf53017b4be653a4 (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: O presente trabalho apresenta estudos realizados sobre gaseificação de madeira em gaseificador co-corrente. Os efeitos da umidade da madeira, vazão de agente de gaseificação (ar) sobre a taxa de gaseificação e características do gás produzido são analisados detalhadamente. A umidade da madeira variou de 10 a 40% em peso e a vazão do agente de gaseificação de 10 a 30 Kg ar/hora. A composição do gás produzido foi observada durante cada teste a fim de se analisar sua variação no tempo em virtude de o gaseificador operar em regime de batelada. Medidas de temperatura também foram realizadas em diferentes estágios do processo de gaseificação.Os resultados apresentados permitem concluir que a composição de gás é extremamente afetada pela umidade da madeira apresentando um valor máximo de hidrogênio para cerca de 25% de umidade, embora o poder calorífico inferior decresça sempre com o aumento da umidade. A vazão de agente de gaseificação tem um efeito mínimo sobre a qualidade de gás embora a taxa de gaseificação aumente com a vazão para umidade constante. O presente trabalho analisa também o efeito simultâneo da umidade e da taxa de gaseificação. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Este trabalho teve por objetivo analisar as características de briquetes de carvão vegetal de várias procedências (Brasil, EUA e Argentina), e verificar a influência das mesmas sobre seus desempenhos quando submetidos ao processo de combustão. Para avaliar tais desempenhos, preconizou-se um índice denominado "índice de (ICOM) , integrando num so valor o tempo de combustão, a temperatura gerada durante a combustão e a massa consumida para gerá-la. Para a caracterização dos briquetes foram determinados: umidade, teores de materiais voláteis, cinzas e carbono fixo, poder calorífico, densidade, porosidade, friabilidade e resistência a compressão. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a. é possível a aplicação do índice de combustão como indicador de comportamento da combustão dos briquetes, sendo que, quanto maior for este índice, melhor será o desempenho global e, consequentemente, melhor será a qualidade do briquete; b. o briquete que apresentou o maior índice de combustão, apresentou também o mais baixo poder calorifico, o maior teor de cinzas, a maior densidade relativa aparente e a maior massa especifica (densidade a granel) ; c. a nível de significância estatística, a massa especifica foi a característica que apresentou a maior correlação com o índice de combustão, demonstrando que a densidade e um fator importante para a qualidade do briquete de carvão vegetal; d. de um modo geral, os briquetes diferenciam-se em suas características, independentemente do país de origem, sendo que, o briquete que apresentou o melhor desempenho global na combustão e consequentemente o maior índice de combustão - ICOM, foi o briquete americano EUA1; e. os quatro briquetes brasileiros apresentaram uma variação de qualidade elevada, alcançando praticamente os dois extremos dos valores observados para o índice de combustão. O BR3 apresentou o maior índice de combustão, sendo o melhor briquete brasileiro, e o segundo dentre todas as procedências testadas, e o BR4 apresentou o pior índice de combustão dentre todos briquetes testados / The purpose of this work was to analyse the physical and chemical characteristics of charcoal briquets, produced in three countries, and to evaluate their performance during the combust ion process. To evaluate the behavior of these briquets, it was developed a "combustion index", which correlates the time combustion, temperature generate during the combustion, and used up mass. The physical and chemical characteristics studied were: moisture content, fixed carbon, volatile matter, ashes content, calorific value, apparent, actual and bulk densities, friability, and compression strength. The following conclusion were obtained from the present study: a - it is possible to apply the combustion index, which well represents the performance of the briquets during the combustion process; b - the highest combustion index was achieved by the briquets which presented the lowest calorific value, highest ashes content, and highest apparent, actual, and bulk densities; c - at statistic significance leveI, the bulk densities was the characteristics which presented the higest correlation with the combustion index, showing that the density is very important to the quality of charcoal briquet; d - in general, the briquets presented different characteristics independently of their sources. Based upon the combustion index the best briquet tested was the one obtained from the United States of America, identified as EUA1; e - The four brazilian briquets presented high quality variation and they pratically reach the two extremely value of combustion index. The BR3 presented the second highest "combustion index". This briquet was the best brazilian charcoal briquet, while the BR4 showed the worst combustion index among all the briquets tested.

Neste trabalho, objetivou-se produzir catalisadores a partir de fibras cerâmicas de óxido de cério (céria) usando o método de electrospinning e o estudo da influência de diferentes morfologias dos produtos formados na reação de combustão catalítica do metano. No processo experimental, foi preparada uma solução com os precursores nitrato de cério hexahidratado e acetato de cobre em álcool etílico e uma solução de PVB – polivinilbutiral na concentração 10% em álcool etílico. Para a produção das fibras, variaram-se parâmetros tais como distância de 100mm e 130mm entre os eletrodos e diâmetro externo dos capilares de 1,0 e 1,2mm, com a intenção de variar a morfologia das fibras obtidas. A voltagem do equipamento foi ajustada em 13,5kV e vazão da solução fixada em 0,8ml/h. As fibras foram calcinadas a 600°C com taxa de aquecimento de 1,4°C/min., por 15 minutos.A caracterização das fibras foi feita por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (ATG) e determinação da área superficial utilizando o método Brunauer-Emmet-Teller (BET). Antes do tratamento térmico, as fibras possuíam diâmetros entre 0,29 a 0,63μm. Após esse tratamento, observou-se uma redução de aproximadamente 40% no diâmetro da fibra. A área superficial específica das fibras após o tratamento térmico variou entre 14,0 a 34,5 m2/g. Os ensaios catalíticos mostraram que as fibras possuem atividade catalítica, reduzindo a emissão de CO e NOx. / This study aimed to produce catalysts from cerium oxide fibers using the electrospinning method and evaluate the influence of different morphologies of the obtained products in the catalytic activity during the combustion of methane. In the experimental procedure, a solution was prepared using as precursors cerium nitrate hexahydrate, copper acetate, ethanol and a solution of polyvinylbutyral (10 wt% in ethanol). With the intention of varying the morphology of the fibers two parameters of the electrospinning process was changed: the distance between the electrodes (100 and 130mm) and the capillary diameter (1.0 an 1.2 mm). During the electrospinning process the voltage was set to 13.5 kV and the solution flow rate was set to 0.8 mL/h. The obtained fibers were heat treated at 600 °C with a heating rate of 1.4 °C/min for 15 minutes. Fiber characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and the specific surface area was determinate using the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method. Before the heat treatment the fibers had diameters between 0.29 to 0.63 μm. After the treatment, there was an approximately 40% reduction in fiber diameter. The specific surface area of the fibers after heat treatment ranged from 14.0 to 34.5 m2/g. The catalytic tests showed that the fibers have good catalytic activity, reducing the emission of CO and NOx during the combustion of methane.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010