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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Cencig, Mario Oscar
Título: Hidropirólise Rápida (HPR) do Carvão Mineral de Candiota
Ano: 1989
Orientador: Prof. Dr. Carlos A. Luengo
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: --
Resumo: O carvão mineral é um recurso natural bastante abundante no Brasil, mas relativamente pouco explorado. Os usos mais difundidos são a queima na geração termoelétrica, na geração de calor para a indústria (cimento e outras), e como redutor na fabricação siderúrgica do aço. Amostras do carvão da mina de Candiota, um carvão do Rio Grande do Sul não coqueificável e com alto conteúdo de minerais, foram pirolisadas em atmosfera de hidrogênio em uma unidade de bancada especialmente desenvolvida. A mesma consta de: a) um reator de fluxo descendente com capacidade de processar 1 kg/h de carvão pulverizado com granulometria da ordem de 200 micra. b) unidades de aquecimento elétrico que mantém o reator em temperaturas prefixadas na faixa até 1173 K, c) pressões até 10 MPa,d) injetor do gás no reator,com vazões na faixa de 0,01 a 0,1 Nm/ min, e) alimentador do sólido pulverizado, f) separador do resíduo sólido a temperaturas até 673 K. g) condensador/separador da fração aquosa a T= 293 K. h) condensador/separador de "óleos" a T = 268 K. i) análise cromatográfica em linha dos produtos. Os resultados mostram a influência que a pressão do hidrogênio e a temperatura de reação têm na conversão do carvão em compostos líquidos e gasosos, em particular a seletividade deste tipo de configuração experimental caracterizada por curtos tempos de reação e grandes velocidades de aquecimento na formação de metano e de benzeno. Também, observa-se que os resultados são comparáveis aos obtidos com carvões minerais europeus e norteamericanos, de menor conteúdo de minerais e/ou maior conteúdo de voláteis, isto é de "melhor qualidade". Como aplicação dispõe-se, assim, de mais uma tecnologia para os carvões nacionais, através da ampliação das possibilidades da pirólise, sendo apresentado o projeto conceitual para um processo inte- rado de tratamento dos mesmos, antes de serem utilizados nas termoelétricas, cimenteiras, etc., retirando insumos químicos e/ou energéticos de interesse que são perdidos no uso corrente (queima) dos mesmos, o que é concretizado com a estimativa tecno-econômica para possíveis aplicações da HPR.
Abstract: Coal in Brazil is an abundant natural resource, but marginally developed. Main uses are: burning for thermoelectricity or industrial heat, and reducing agent in the steel industry. Samples from Candiota, a high ash non-coking coal from Rio Grande do Sul, were pyrolised in H2 atmosphere at a bench unit specially developed, composed by an entrained bed down flow reactor with a processing capacity of 1 kg/h of powdered coal (200 micron), it has heating temperatures up to 1173 K and pressures up to 10 MPa, a gas injector with flow control in the range 0,01-0.1 Nm/min, a coal feeder, a char collector heated at temperatures up to 673 K. condensers/separators of aqueous fraction (T=293 K) and oils fraction (T= 268 K), and chroma- tographic analysis on line of vapor products. The results show the influence of the hydrogen pressure and the reaction temperature on the yield of liquids and gases, particularly the high selectivity to methane and benzene of this type of configuration, characterized by short residence times and high heating rates. Also, the figures for the Candiota coal are comparative with those of widely used american and european coals (which have lower ash and/or higher volatile contents). The appllication of this research is a new processing technology for brazilian coals. The conceptual design of an integrated process and corresponding economic estimates are presented here.
Arquivo (Texto Completo): vtls000036016.pdf ( tamanho: 9,19MB )

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