ISSN 2594-5327
51º Congresso anual — Vol. 51 , num. 1 (1996)
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Resumo
O presente trabalho mostra os resultados de um modelo cinético desenvolvido para a descrição da queima de carvões pulverizados em altos-fornos. O processo de PCI, descrito pelo modelo, considerou as reações que ocorrem na ventaneira e na zona de combustão e as trocas de calor que ocorrem com as partículas e com o gás de arraste. As expressões das taxas cinéticas foram descritas através de constantes cinéticas que seguem a lei de Arrhenius, e o modelo de desvolatilização da partícula utilizado foi o modelo de reação simples, disponível na literatura. A zona de combustão foi descrita como um cilindro oco, com o diâmetro da ventaneira e formado por uma parede de coque que envolve o gás de arraste. O modelo faz uma análise dos fatores que alteram a eficiência de queima de um determinado carvão: taxa de injeção, temperatura do sopro, enriquecimento do ar com oxigênio, tamanho das partículas e o carvão utilizado. Como resultados mais importantes foram destacados que: o processo de queima de carvões pulverizados pode ser dividido em duas etapas distintas (com e sem presença de oxigênio); a “reatividade do coque” ao gás carbônico na zona de combustão tem uma influência significativa na eficiência de queima; a etapa controladora da queima de carvões é a gaseificação do carbono fixo do semi-coque; e a importância do teor de voláteis. É reforçada a necessidade da obtenção de dados para uma análise quantitativa deste processo.
O presente trabalho mostra os resultados de um modelo cinético desenvolvido para a descrição da queima de carvões pulverizados em altos-fornos. O processo de PCI, descrito pelo modelo, considerou as reações que ocorrem na ventaneira e na zona de combustão e as trocas de calor que ocorrem com as partículas e com o gás de arraste. As expressões das taxas cinéticas foram descritas através de constantes cinéticas que seguem a lei de Arrhenius, e o modelo de desvolatilização da partícula utilizado foi o modelo de reação simples, disponível na literatura. A zona de combustão foi descrita como um cilindro oco, com o diâmetro da ventaneira e formado por uma parede de coque que envolve o gás de arraste. O modelo faz uma análise dos fatores que alteram a eficiência de queima de um determinado carvão: taxa de injeção, temperatura do sopro, enriquecimento do ar com oxigênio, tamanho das partículas e o carvão utilizado. Como resultados mais importantes foram destacados que: o processo de queima de carvões pulverizados pode ser dividido em duas etapas distintas (com e sem presença de oxigênio); a “reatividade do coque” ao gás carbônico na zona de combustão tem uma influência significativa na eficiência de queima; a etapa controladora da queima de carvões é a gaseificação do carbono fixo do semi-coque; e a importância do teor de voláteis. É reforçada a necessidade da obtenção de dados para uma análise quantitativa deste processo.
Palavras-chave
carvão pulverizado, queima, altos-fornos, modelagem cinética, reatividade do coque
carvão pulverizado, queima, altos-fornos, modelagem cinética, reatividade do coque
Como citar
Cabral, Carlos Agenor Onofre; Mangiavacchi, Norberto; Junior, Evaristo Chalbaud Biscaia.
Modelagem Cinética do Processo de Queima de Carvões Pulverizados,
p. 359-378.
In: 51º Congresso anual,
Porto Alegre, Brasil,
1996.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-51v1-363-382
