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metadata.dc.type: TCC
Title: Modelo de emissões de nox na combustão do bagaço de cana-de-açúcar a partir do mecanismo do nitrogênio do combustível
metadata.dc.creator: Melo, Rhafael Caina Santos de
metadata.dc.contributor.advisor1: Ferreira, Andrea Lopes de Oliveira
metadata.dc.description.resumo: Uma infinidade de compostos orgânicos e inorgânicos compõem a atmosfera da Terra. Estes compostos são denominados poluentes atmosféricos quando apresentam níveis de concentração que os tornem nocivos à saúde humana e danosos aos ecossistemas. As emissões atmosféricas provenientes da queima do bagaço e da palha de cana-de-açúcar, necessária para fabricação de açúcar e álcool, podem causar amplo impacto atmosférico. Elas são uma fonte importante de gases-traços, dentre os quais os óxidos nítricos, que fazem parte do ciclo oxidante fotoquímico da atmosfera. O principal tipo de combustão de biomassa na agroindústria é a do bagaço de cana-de-açúcar, nas fornalhas para geração de vapor. A complexidade e sazonalidade da composição atmosférica exige que se desenvolvam modelos diferenciados, considerando todas as suas particularidades, sendo indispensável quantificar os compostos presentes, suas fontes de emissão e formação. O mecanismo térmico, Fenimore, intermediado por N2O e o mecanismo NNH, que são modelos de geração de NOx em processos de combustão, não se mostram adequados para explicar as emissões provenientes de queimas que se processam a baixas temperaturas. O mecanismo do nitrogênio contido no combustível surge como alternativa a esta lacuna, mas esbarra na complexidade das dezenas de reações envolvidas. Uma proposta simplificadora, baseada na avaliação da taxa global de formação de NO a partir de um intermediário principal (HCN ou NH3), foi proposta por De Soete (1974), e se encontra como alternativa plausível para criação de um modelo computacional que se adeque às características do sistema. A aplicação do modelo ao software MATLAB® soluciona, a partir da resolução de uma Runge-Kutta de 4ª ordem, um sistema de três equações diferenciais ordinárias. A temperatura, a fração molar de gás oxigênio e o composto intermediário exibem forte influência no modelo, sendo a temperatura e o composto intermediário, as variáveis principais a serem controladas.
Abstract: An infinity of organic and inorganic particles compound the Earth's atmosphere. These compounds are called atmospheric pollutants when they have levels of concentration that render them harmful to human health and to ecosystems. Atmospheric emissions from the burning of bagasse and sugarcane straw, which is necessary for the manufacture of sugar and alcohol, can cause an extensive atmospheric impact. They are an important source of trace gases, among them nitric oxides, which are part of the photochemical oxidation cycle of the atmosphere. The main type of biomass combustion in the agribusiness is that of sugarcane bagasse, in the furnaces for steam generation. The complexity and seasonality of the atmospheric composition requires the development of differentiated models, considering all their particularities, being indispensable to quantify the present compounds, their sources of emission and formation. The thermal mechanism, Fenimore, intermediated by N2O and the NNH mechanism, which are NOx generation models in combustion processes, are not adequate to explain emissions from low temperature burn. The mechanism of nitrogen contained in the fuel emerges as an alternative to this gap, but it find the complexity of dozens of reactions involved. A simplifying proposal, based on the evaluation of the overall rate of NO formation from a main intermediary (HCN or NH3), was proposed by De Soete (1974), and is a plausible alternative for the creation of a computational model that is suitable characteristics of the system. The application of the model to the software MATLAB® solves, from the resolution of a Runge-Kutta of 4th order, a system of three ordinary differential equations. The temperature, the mole fraction of oxygen gas and the intermediate compound shows strong influence on the model, being the temperature and the intermediate factor, as main variable to be controlled
Keywords: NOx
Combustão
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13528
Issue Date: 25-Jun-2018
Appears in Collections:TCC - Engenharia Química

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