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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2011.tde-25102011-171828
Documento
Autor
Nome completo
Julio Edgardo Lindo Samaniego
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2011
Orientador
Banca examinadora
Milioli, Fernando Eduardo (Presidente)
Camargo, Fernando de Lima
Navarro, Helio Aparecido
Pagliuso, Josmar Davilson
Pécora, Araí Augusta Bernárdez
Título em português
Um estudo da combustão de carvão mineral CE4500 em reator de leito fluidizado borbulhante
Palavras-chave em português
Calcário
Carvão
Combustão
Dessulfuração
Leito fluidizado
Resumo em português
O carvão mineral apresenta-se como uma importante alternativa para geração termoelétrica no Brasil. Os carvões brasileiros, porém, são caracterizados por elevados teores de enxofre, e na sua combustão libera-se consideráveis de quantidades dióxido de enxofre. O processo de combustão em leito fluidizado apresenta-se particularmente adequado para a queima destes carvões, notadamente devido à possibilidade da utilização de absorventes calcários para remoção in loco do dióxido de enxofre produzido na combustão. Neste trabalho estudou-se a combustão em leito fluidizado atmosférico borbulhante de um carvão mineral beneficiado para uso termoelétrico denominado CE4500, procedente de Criciúma-SC. Para absorção de enxofre utilizou-se um calcário dolomítico procedente de Ipeúna-SP. Utilizou-se a planta piloto para combustão em leito fluidizado do Laboratório de Engenharia Térmica e Fluidos da EESC-USP, com câmara de combustão de 0,5 x 0,5 m de seção transversal e 3 m de altura. Ensaios foram realizados para diferentes velocidades de fluidização e relações (Ca+Mg)/S de alimentação. Concentrações de gases foram medidas ao longo da altura e da seção transversal do reator, permitindo verificar a homogeneidade do processo, além do efeito dos pontos de alimentação de carvão e calcário sobre esta homogeneidade. Determinou-se conversões e coeficientes globais de taxa de reação para a combustão do carvão e para a sulfatação do calcário. Avalia-se que os resultados obtidos representam uma significativa contribuição para auxílio ao projeto de reatores, e para a validação de modelos matemáticos de simulação.
Título em inglês
A study of CE4500 mineral coal combustion in a bubbling fluidized bed reator
Palavras-chave em inglês
Coal
Combustion
Desulfurization
Fluidized bed
Limestone
Resumo em inglês
Mineral coal stands as an important alternative for thermoelectric power generation in Brazil. Brazilian coals, however, are characterized by high sulfur contents, and significant amounts of sulfur dioxide are produced in its combustion. The fluidized bed combustion process is particularly suitable for burning those coals, notably due to the possibility of using limestone absorbents to in loco remove the sulfur dioxide produced in the combustion. In this work the atmospheric bubbling fluidized bed combustion of a mineral coal was studied, which is a benefited coal for thermoelectric use named CE4500, from Criciúma-SC. A dolomitic limestone from Ipeúna-SP was used for sulfur absorption. The pilot scale fludized bed combustion plant of the Laboratory of Thermal and Fluids Engineering of EESC-USP was used, which has a combustion chamber of 0.5 x 0.5 m of cross section and is 3 m high. Tests were performed for different fluidization velocities and (Ca+Mg)/S feed ratios. Gas concentrations were measured along the height and the cross section of the reactor, allowing to verify the process homogeneity, besides the effect of the coal and limestone feeding points over this homogeneity. Conversions and global reaction rates were determined for both coal combustion and absorption by limestone. It is evaluated that the results that were obtained represent a significant contribution regarding reactor design as well as modeling validation.
 
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samaniego.pdf (2.40 Mbytes)
Data de Publicação
2011-11-08
 
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