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Título: ANÁLISE DE UMA PLANTA DE RECUPERAÇÃO DE CALOR DA ESCÓRIA ATRAVÉS DA MODELAGEM DE UM TROCADOR DE CALOR CONTRACORRENTE DE LEITO FIXO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): VITOR BARROS BARBOSA

Colaborador(es):  JOSE CARLOS D ABREU - Orientador
FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE - Coorientador
Número do Conteúdo: 46748
Catalogação:  06/02/2020 Idioma(s):  PORTUGUÊS - BRASIL

Tipo:  TEXTO Subtipo:  TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza:  PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=46748@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=46748@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.46748

Resumo:
O aço é um insumo básico para o setor industrial de qualquer país. A produção do aço enfrenta hoje vários desafios, sendo dois deles a emissão de dióxido de carbono (CO2) e a geração de resíduos. Só em 2017, a emissão absoluta de CO2 foi 65.397 mil toneladas. Também em 2017, a quantidade de resíduos sólidos gerados atingiu o índice médio de 607 kg por tonelada de aço, dos quais 70 por cento foram escórias (alto-forno e aciaria). O desperdício desses resíduos se traduz em um problema econômico e ambiental, em particular no que se trata do resfriamento da escória. Atualmente, o resfriamento da escória na maioria das usinas é feito ao ar livre, ocupa muito espaço e depende de fatores como a temperatura ambiente. Assim, a energia interna contida nas escorias é desperdiçada para o meio ambiente em forma de calor. Ao redor do mundo, vários projetos vêm sido desenvolvidos para resolver os problemas citados. Em especial, projetos como o CORSE 50 no Japão e o RESLAG na Europa têm buscado utilizar o calor sensível recuperado da escória na separação de CO2, assim ajudando a diminuir a emissão de CO2, além de também tratar dos problemas envolvendo a escória que foram citados. Este trabalho tem como objetivo modelar um trocador de calor em contracorrente de leito fixo, similar ao utilizado no projeto do CORSE 50 utilizando uma abordagem unidimensional (1D) em regime permanente, usando o método de Runge-Kutta, analisar a quantidade de energia recuperada, os perfis de temperatura e comparar os resultados da modelagem com os dados experimentais do projeto. Para isso foi desenvolvido uma rotina no MatLab com duas possibilidades: propriedades termofísicas da escória e do ar constantes, e propriedades termofísicas da escória e do ar variando com a temperatura. A equação utilizada para descrever a temperatura se mostrou muito sensível com as condições de contorno, o que resultou na não convergência do modelo MatLab.

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