Análise numérica da oxidação do carvão considerando a resistência de cinzas em um forno de queda livre

Abstract

O carvão é o combustível mais utilizado na produção energética no mundo e seu consumo aumenta a cada dia. No Brasil a maioria da matéria prima é importada devido ao baixo conteúdo de carbono e grande quantidade de cinzas do seu carvão. Estudos são realizados para determinar parâmetros cinéticos em equipamentos como o Drop Tube Furnance. O programa desenvolvido consiste na simulação numérica deste experimento considerando a resistência de cinzas ao fluxo de oxigênio devido a camada depositada na superfície do núcleo. As simulações feitas em FORTRAN demonstraram resultados satisfatórios quando comparadas com as referências e convergiram para resultados obtidos em outras simulações, demonstrando, assim, a possibilidade de simulação em diferentes casos. O programa pode auxiliar na realização do experimento em fornos de queda livre e, juntamente com os resultados do ensaio, completar o estudo da cinética química na combustão de carvão.

Coal is the most widely used fuel in energy production and consumption in the world and increases every day. In Brazil, mostly of the raw material is imported due to low carbon content and large amount of ash. Studies are conducted to determine kinetic parameters for equipment such as. The developed program is the numerical simulation of this experiment considering the resistance of ash in the flow of oxygen due to the layer deposited on the surface of the nucleus. The simulations in FORTRAN shown satisfactory results when compared with the references data and other simulations converged to expected results, thus demonstrating the possibility to simulate different cases. The program can assist in performing the experiment in Drop Tube Furnance and, together with the test results, completing the chemical kinetics study of the combustion of coal.