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Title: Avaliação da influência da correlação da combustão enriquecida com O2 e excitação acústica em chamas de gás natural
Authors: Santos, Alex Álisson Bandeira
Pereira, Astério Ricardo Barros
Ferreira, Vitor Pinheiro
Guarieiro, Lilian Lefol Nani
Keywords: OEC
Combustão pulsante
Excitação acústica de chamas
Issue Date: 30-May-2017
Publisher: Faculdade de Tecnologia SENAI CIMATEC
Citation: PEREIRA, Astério Ricardo Barros; SANTOS, Alex Álisson Bandeira (Orientador). Avaliação da influência da correlação da combustão enriquecida com O2 e excitação acústica em chamas de gás natural. Salvador, 2017. 70 [10], f. Dissertação (Mestrado em Gestão e Tecnologia Industrial ) - SENAI CIMATEC, Salvador, 2017.
Abstract: O uso da combustão nas atividades industrial e doméstica é de suma importância para o desenvolvimento econômico e social. Mesmo com o fomento às alternativas energéticas para a redução do uso da combustão, esta será um mecanismo de geração de energia ainda muito utilizado, seja pelo uso do gás natural como combustível menos poluente, como também a partir do uso de gases de síntese provenientes da gaseificação da biomassa. Contudo, as reações de combustão são as principais fontes de emissão de poluentes atmosféricos, tais como CO (monóxido de carbono), NOx (óxidos de nitrogênio), compostos orgânicos voláteis e material particulado. Diante desta realidade, faz-se necessário o estudo de novas técnicas de combustão, bem como a correlação entre elas com o objetivo de trazer maior sustentabilidade à combustão. O objetivo do trabalho foi correlacionar a técnica de combustão enriquecida com oxigênio (OEC – Oxygen Enhanced Combustion) e a combustão pulsante pela excitação acústica de chamas, forçada por uma fonte externa, avaliando o efeito do uso dessas técnicas nas emissões atmosféricas do CO e NOx e na temperatura dos gases de exaustão em chamas difusivas e confinadas de gás natural. Para tal, foi desenvolvido um queimador experimental com sistemas de atuação acústica através de um alto-falante e enriquecimento do oxidante com oxigênio. Foi utilizado um planejamento experimental fatorial 23 onde os fatores controláveis de entrada foram: tensão de entrada no alto-falante (amplitude de sinal), nível de enriquecimento do oxidante e razão de equivalência. Foram determinadas as condições otimizadas das variáveis estudadas através da utilização da equação de regressão para cada variável. Os resultados mostraram uma boa representatividade do modelo de regressão encontrado. Pela análise dos dados, foi possível identificar quais fatores tem maior efeito nas variáveis resposta, bem como observar uma tendência geral de redução nas emissões de CO com o enriquecimento do oxidante com O2 e também em algumas condições com chama excitada acusticamente. Foi possível também identificar uma redução das concentrações de NOx para chamas enriquecidas com O2, com a inclusão de excitações sonoras à chama. Ficou evidenciado também o comportamento antagônico da concentração de NOx com a de CO. O queimador projetado foi validado através dos testes de validação, que apresentaram desvios aceitáveis para os valores encontrados nos testes experimentais, com relação aos encontrados pelo modelo de regressão proposto. Os resultados encontrados mostram que as técnicas de OEC e combustão pulsante aplicadas em conjunto e de forma controlada podem trazer ganhos para redução nas emissões de poluentes e aumento na eficiência de equipamentos térmicos a combustão, visto que houve uma significativa redução nas emissões de CO que evidencia o aumento de eficiência, além de ser observado também uma redução nas emissões de NOx para condição de aplicação conjunta do enriquecimento com O2 e excitação sonora da chama.
URI: http://repositoriosenaiba.fieb.org.br/handle/fieb/861
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