Balanço energetico do processo de moagem e secagem de combustivel solido

Páginas: 7 (1741 palavras) Publicado: 7 de dezembro de 2013
PROJETO APLICADO
INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

BALANÇO ENERGÉTICO DO PROCESSO DE MOAGEM E SECAGEM DE COMBUSTÍVEL SÓLIDO

CURSO: Engenharia Química
Orientador: Juliana Capanema Ferreira Mendonça

1. Objetivo
Estudar a secagem do combustível através da utilização do gás residual proveniente de fornos rotativos no processo de moagem, através de um balanço energético.2. Justificativa
Atualmente a busca pela redução de custos e minimização dos impactos ambientais, no âmbito industrial, passa pelo reaproveitamento de resíduos ou subprodutos, visando sustentabilidade sem perder eficiência.
Com base neste cenário, as indústrias que possuem fornos rotativos, como as cimenteiras e as de calcinação, utilizam-se dos gases residuais de alta temperatura geradosno processo de combustão para a secagem do mix de combustível sólido, coque e moinha, durante o processo de moagem, substituindo o uso do gás natural.
O combustível seco tem sua cominuição facilitada, além disso, evita perdas energéticas no processo de combustão, uma vez que a utilização do combustível úmido faz com que parte da energia dissipada seja consumida para evaporar a água.

3.Contextualização
Processos de calcinação em fornos rotativos utilizam de combustíveis diversos na promoção da combustão e fornecimento de energia para reações endotérmicas, como por exemplo, na produção de cal virgem e clínquer. Os gases oriundos da combustão percolam entre a carga realizando a troca térmica e o pré aquecimento da matéria prima, portanto quanto menor a temperatura dos gases na saída doforno melhor é o aproveitamento térmico do processo. A temperatura de saída dos gases de combustão está entre 250 e 300°, e sua composição varia de acordo com o combustível utilizado.
Os combustíveis são selecionados a partir da análise de custo, disponibilidade no mercado e outros fatores técnicos como temperatura de chama, poder calorifico e composições químicas elementares e constituintes quenão afetam a qualidade do produto desejado. Em indústrias de base, é comum o uso de uma mistura de combustíveis denominada mix, geralmente composto por coque de petróleo e moinha de carvão.
O coque de petróleo é um combustível fóssil sólido, derivado do petróleo, que se apresenta de forma granular ou tipo "agulha". Sua utilização como combustível advém da sua fácil liberação de energia térmicano processo de combustão. Já a moinha de carvão possui as mesmas vantagens do carvão vegetal, uma vez que é um subproduto do processo de produção do mesmo, se tornando uma boa alternativa de combustível por ter menor custo.
Antes da utilização do mix, é necessário promover a sua moagem e secagem, com o intuito de cominuir a mistura a uma granulometria ideal para a combustão e, ao mesmo tempo,reduzir perdas energéticas ao evaporar a água presente no sólido. A planta de moagem de combustível é composta por um sistema dosador na alimentação, um moinho, geralmente de bolas, pendular ou de rolos, sistema de exaustão direcionando os gases pelo corpo de moagem, e sistema de retenção de partículas para extração do combustível moído, como por exemplo, filtros de mangas e ciclones. Para a secagemdo combustível utiliza-se o próprio gás quente residual da combustão dos fornos rotativos como alternativa de reaproveitamento térmico e redução de custos, visto que este seria descartado na atmosfera.
A alimentação de combustível no moinho ocorre em concomitância com a alimentação do gás residual, porém em sentidos opostos, como demonstrado na Figura 3, possibilitando assim maior eficiência nasecagem do material. Na alimentação, o combustível possui partículas de aproximadamente 50 mm de diâmetro, o processo de cominuição, visa diminuí-las para um diâmetro aproximado de 0,09 mm (#170 (mesh)).

Realizando uma análise mais detalhada sobre secagem, é possível avaliar o processo de transferência de massa que ocorre com as partículas de combustíveis, referente a perda de umidade. As...
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