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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37143| Título: | Dimensionamento de um combustor piloto de leito fluidizado para queima de lodos da indústria de papel e celulose |
| Título(s) alternativo(s): | Sizing a fluidized bed pilot burner for sludge burning in the pulp and paper industry |
| Autor(es): | Torques, Leonardo Tavares |
| Orientador(es): | Behainne, Jhon Jairo Ramirez |
| Palavras-chave: | Industria de celulose Papel - Indústria Lodo residual Câmaras de combustão Fornalhas Fluidização Cellulose industry Paper industry Sewage sludge Combustion chambers Kilns Fluidization |
| Data do documento: | 11-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | TORQUES, Leonardo Tavares. Dimensionamento de um combustor piloto de leito fluidizado para queima de lodos da indústria de papel e celulose. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2023. |
| Resumo: | Possuindo a característica de queimar eficientemente combustíveis de baixa qualidade, as fornalhas de leito fluidizado borbulhante se mostram como uma possível alternativa no aproveitamento energético de lodos gerados na indústria de papel e celulose, visto que é inviável o descarte desse resíduo ao meio ambiente sem um tratamento prévio. Devido que o lodo pode apresentar compostos corrosivos que afetam os sistemas de combustão, testes experimentais de queima realizados em escala piloto se fazem necessários para poder estudar, com economia e menores riscos, condições operacionais apropriadas para a conversão, se for necessário, adicionando outros combustíveis mais nobres, como o cavaco ou a serragem de madeira. Assim, um correto dimensionamento da fornalha piloto torna-se o primeiro passo para avançar nessa direção. Tendo em vista esse propósito, o presente projeto teve, como objetivo, dimensionar um combustor de leito fluidizado borbulhante em escala de laboratório para a execução de estudos experimentais futuros da queima de lodos procedentes da indústria de papel e celulose. Esse dimensionamento foi realizado para os principais componentes do reator com base em procedimentos de cálculo e recomendações de projeto disponíveis na literatura. O reator piloto resultante do projeto possui câmara de combustão fluidizada com seção transversal quadrada de 0,2mx0,2m e altura de 2,75 m, permitindo queimas de lodo com carga térmica de até 1,0 MWth/m2. Simulações da operação da fornalha foram realizadas com a temperatura do leito variando de 298 (início a frio) até 1000K, a fim de verificar a funcionalidade do protótipo projetado, o que resultou ser satisfatória. Este trabalho poderá ser usado como base para a construção de um protótipo experimental, com o qual possam ser iniciados testes de combustão de lodos residuais procedentes da indústria de papel e celulose, de alto crescimento e potencial no Brasil. |
| Abstract: | Having the characteristic of efficiently burning low-quality fuels, bubbling fluidized bed furnaces are a possible alternative in the energy use of sludge generated in the paper and cellulose industry, since it is unfeasible to dispose of this waste into the environment without treatment. prior. Because the sludge can contain corrosive compounds that affect combustion systems, experimental burning tests carried out on a pilot scale are necessary to be able to study, with savings and lower risks, appropriate operational conditions for conversion, if necessary, adding other fuels nobler ones, such as wood chips or sawdust. Thus, correct sizing of the pilot furnace becomes the first step to move in this direction. With this purpose in mind, the objective of this project was to design a bubbling fluidized bed combustor on a laboratory scale to carry out future experimental studies on the burning of sludge from the paper and cellulose industry. This sizing was carried out for the main components of the reactor based on calculation procedures and design recommendations available in the literature. The pilot reactor resulting from the project has a fluidized combustion chamber with a square cross-section of 0.2mx0.2m and a height of 2.75 m, allowing sludge burning with thermal loads of up to 1.0 MWth/m2. Simulations of the furnace operation were carried out with the bed temperature varying from 298 (cold start) to 1000K, to verify the functionality of the designed prototype, which turned out to be satisfactory. This work can be used as a basis for the construction of an experimental prototype, with which combustion tests can be initiated on waste sludge from the paper and cellulose industry, which has high growth and potential in Brazil. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37143 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Mecânica |
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