Título

PROJETO E VALIDAÇÃO DE UM APARATO LABORATORIAL PARA AVALIAÇÃO DOS RENDIMENTOS E QUALIDADE DOS PRODUTOS DA COQUEIFICAÇÃO

DESIGN AND VALIDATION OF A LABORATORY APPARATUS FOR EVALUATION OF YIELDS AND QUALITY OF COKING PRODUCTS

Autoria

Manera, Christian; Dornelles, Tanye; Silva, Guilherme Liziero Ruggio da; Flores, Bruno Deves; Osório, Eduardo; Godinho, Marcelo; Vilela, Antônio Cezar Faria

DOI

10.5151/2594-357X-39885

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Resumo

Os coprodutos da coqueificação tem um papel importante no bem estar econômico da indústria siderúrgica. Este trabalho teve como objetivo o projeto, construção e validação de um sistema laboratorial que permita o estudo da qualidade e rendimento dos 3 principais produtos da coqueificação: coque, alcatrão e gás de coqueria. O aparato é composto por uma retorta de coqueificação, um forno de craqueamento e um sistema de vidrarias. A validação foi realizada por meio da comparação dos resultados obtidos com rendimentos industriais. Os experimentos foram conduzidos com taxa de aquecimento de 3 ºC/min e temperatura de coqueificação de 1000 ºC. A condição de operação que melhor reproduziu as condições industriais foi temperatura de craqueamento de 800 ºC e tempo de supercoqueificação de 30 min. COG foi obtido com rendimento 4% acima do industrial. Os rendimentos de coque e alcatrão foram obtidos com diferença inferior a 3%. Experimentos em triplicata mostraram o grau de repetibilidade da metodologia desenvolvida. Também foi possível reproduzir a composição industrial do COG, em especial dos dois gases majoritários (hidrogênio e metano). Por fim, os resultados obtidos demonstram a aptidão do sistema para reproduzir as condições industriais e permitir o estudo da contribuição de carvões e aditivos no rendimento e qualidade dos produtos da coqueificação.

 

Coking by-products play an important role in the economic well-being of the steel industry. The objective of this work was the design, construction and validation of a laboratory system that allows the study of the quality and yield of the 3 main coking products: coke, coal tar and coke oven gas. The apparatus consists of a coking retort, a cracking furnace and a glassware system. Validation was carried out by comparing the results obtained with industrial yields. The experiments were carried out with a heating rate of 3 ºC/min and a coking temperature of 1000 ºC. The operating parameters that best reproduced industrial conditions were cracking temperature of 800 ºC and coking time of 30 min. COG was obtained with a yield 4% above industrial. Coke and coal tar yields were obtained with a difference of less than 3%. Experiments in triplicate showed the degree of repeatability of the developed methodology. It was also possible to reproduce the industrial composition of COG, in particular of the two major gases (hydrogen and methane). Finally, the results obtained demonstrate the ability of the system to reproduce industrial conditions and allow the study of the contribution of coals and additives to the yield and quality of coking products.

Palavras-chave

Alcatrão; Carboquímica; Gás de coqueria; Retorta Jenkner

Coal tar; Carbochemistry; Coke oven gas; Jenkner retort