Maximização da eficiência de dessulfuração do gusa líquido num reator Kanbara.
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Date
2011
Authors
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Publisher
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Abstract
Neste estudo procurou-se avaliar o comportamento metalúrgico de um Reator Kanbara (KR) no que se refere à dessulfuração. Nestes reatores a velocidade do processo depende fortemente do grau de dispersão do reagente no metal líquido, de modo que foi determinada a influência dos principais parâmetros operacionais, que são: profundidade de imersão, velocidade de rotação, geometria e excentricidade do impulsor sobre a taxa de dispersão do agente dessulfurante no gusa líquido. Para tanto utilizou-se um modelo físico em escala 1:7 de um reator industrial de 315 toneladas. Menores profundidades de imersão e maiores velocidades de rotação do agitador mecânico, aumentam a taxa de dispersão das partículas dessulfurantes; maior a diferença de densidade entre partículas e banho menor o grau de dispersão; estas influências foram quantificadas, tal como aquela da descentralização do impulsor. As limitações para que se alcance um maior grau de dispersão e logo de velocidade de dessulfuração estão relacionadas à taxa de respingos e projeções dos particulados, os quais devem ser mínimos, pois geram danos à segurança operacional. Foram conduzidas simulações numéricas via CFD (Computational Fluid Dyamics) do processo de dispersão, os quais produziram resultados comparáveis aos do modelo físico. Sob condições industriais, prevê-se que o coeficiente de transferência de massa apresente forte dependência com a velocidade de rotação e descentralização do agitador mecânico. Nota-se também que a distribuição de valores de coeficiente de transferência de massa não é uniforme ao longo do reator, os maiores valores se concentrando nas regiões à frente das palhetas do impulsor. Apesar da evidente não uniformidade da dispersão de partículas dessulfurantes e de coeficientes de transferência de massa, dados relativos a mais de 600 corridas industriais foram analisados utilizando-se um modelo macroscópico o qual assume distribuição espacial uniforme destas variáveis. Existe boa concordância entre resultados industriais e aqueles previstos pelo modelo, de modo que este pode ser utilizado para análises exploratórias.
Description
Keywords
Dessulfuração, Reator, Gusa líquido, Desulphuration
Citation
LEMOS, L. R. Maximização da eficiência de dessulfuração do gusa líquido num reator Kanbara. 2011. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011.