Simulação por autômatos celulares do transporte pneumático de adsorventes para tratamento de gás ácido emitido na combustão de biomassa

Coelho, Karoline da Mota

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/23712

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Simulação por autômatos celulares do transporte pneumático de adsorventes para tratamento de gás ácido emitido na combustão de biomassa
Author(s)/Inventor(s):	Coelho, Karoline da Mota
Advisor:	Fernandes, Heloísa Lajas Sanches
Abstract:	Nas últimas décadas, devido a um aumento da atenção ambiental e do rigor dos regulamentos relacionados à emissão de gases ácidos (especialmente, as emissões de HCl e SO2) em plantas industriais deverão ser reduzidas para valores aceitáveis. Assim, há um interesse renovado em métodos de controle das emissões de gases industriais. A Injeção de Adsorvente Seco (Dry sorbent injection-DSI) é uma tecnologia alternativa, que é eficaz na remoção de SO2 e de HCl, sem as desvantagens dos sistemas tradicionais. Os adsorventes DSI utilizados no mercado atual para o controle de gases ácidos são adsorventes à base de cálcio (cal hidratada) ou à base de sódio (trona, bicarbonato de sódio) que são materiais difíceis de transportar. O transporte pneumático é, desse modo, um método atraente para transmissão dessas partículas. No entanto, o projeto da rede de tubulação para transporte pneumático ainda é largamente baseada no empirismo. Visando a compreensão de uma forma mais integrada os mecanismos relacionados ao fenômeno de transporte de partículas em sistemas de transporte pneumático na direção horizontal, o presente trabalho tem por objetivo simular o transporte pneumático de bicarbonato de sódio, nas condições de operação descritas em um estudo de caso da literatura. Para a simulação, utilizou-se o método dos autômatos celulares, um método discreto caracterizado pela modelagem simples e baixo custo computacional. A simulação foi realizada utilizando-se um código escrito no software Matlab. Através do Matlab foi realizada também a visualização do padrão de escoamento do sistema particulado. Uma vez que os autômatos celulares simulam um sistema adimensional, foi necessária uma análise dimensional do sistema, de forma a obter os grupos adimensionais relevantes para o estudo do transporte pneumático e impor a similaridade entre o sistema simulado e o sistema real. Os resultados obtidos mostram, primeiramente, que a análise dimensional é uma ferramenta indispensável para a utilização dos autômatos celulares, pois através dela foi possível determinar o valor dos parâmetros a serem utilizados na simulação latticegas. Através da ferramenta “Profile” do Matlab foi possível identificar gargalos do código computacional e através de estratégias reduzir o tempo de simulação. Além disso, foi verificado um escoamento da suspensão em “golfadas”, de forma que a concentração de partículas apresentou variação com o tempo em uma mesma seção da tubulação.
Keywords:	Emissão de gases Tratamento Injeção de adsorvente seco Dry sorbent injection DSI Modelagens e simulações
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Feb-2015
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Citation:	COELHO, Karoline da Mota. Simulação por autômatos celulares do transporte pneumático de adsorventes para tratamento de gás ácido emitido na combustão de biomassa. 2015. 99 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia de Bioprocessos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015.
Appears in Collections:	Engenharia de Bioprocessos

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