Aplicação de plasma de vapor de água na obtenção de gás de síntese a partir de resíduos da indústria do petróleo

• Processo: 10/12321-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Vigência: 27 de janeiro de 2011 - 26 de janeiro de 2012
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Pesquisador responsável: Homero Santiago Maciel
• Beneficiário: Homero Santiago Maciel
• Pesquisador visitante: Andrei Gorbunov
• Inst. do pesquisador visitante: National Academy of Sciences of Belarus (NASB), Bielorrússia
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Física de plasmas Gases Intercâmbio de pesquisadores Colaboração científica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fisica de Plasmas | Processos De Materiais | steam plasma torch | syngas | syntesis gas | Desenvolvimento de reatores a plasma e fornos de base para o tratamento de resíduos e produção de materiais de nanoestrutura, transferência de calor e massa em fluxos de plasma.

Resumo

Os reformadores a plasma vêm sendo considerados como uma alternativa econômica e ambientalmente favorável para a obtenção de gases combustíveis e outros produtos a partir de gaseificação de insumos orgânicos, pois oferecem diversas vantagens sobre tecnologias convencionais, incluindo: capacidade do plasma conduzir alta potência para o processo, flexibilidade na escolha do tipo de material a ser gaseificado, tempo de resposta rápido, materiais de construção simples, eficiências elevadas de conversão, e podem operar em uma variedade de configurações seletivas de processos químicos, incluindo a oxidação parcial, reforma a vapor e pirólise (com mínima emissão de CO2). O presente projeto visa ao estudo da termodinâmica e cinética química de plasmas térmicos de vapor de água e investigações exploratórias sobre o principio de reforma a plasma para a produção de gás de síntese (H2 e CO) a partir de produtos gerados da gaseificação de resíduos da indústria do petróleo, a exemplo da borra de fundo de tanque e resíduos de destilação do óleo cru. Estes produtos incluem o alcatrão (hidrocarbonetos condensáveis, como furanos, fenóis), hidrocarbonetos não condensáveis como o metano, etano e também dioxinas. O enfoque dos trabalhos será em processos a plasmas térmicos utilizando uma tocha de plasma de vapor de água. Este dispositivo será integrado a um sistema de gaseificação em escala laboratorial visando a testes e possíveis inovações nos sistemas de gaseificação assistida por plasma. A efetividade da gaseificação a plasma deve ser finalmente avaliada quanto aos efeitos da injeção de vapor seco de água aferindo-se a natureza das reações, ao mesmo tempo que monitorando os parâmetros da descarga de forma a otimizar a seletividade de reação e a eficiência de conversão de compostos de alto peso molecular em hidrogênio e monóxido de carbono. Como meta precípua da proposta, almejamos a obtenção de um gás combustível limpo adequado para ser conduzido a um sistema de combustão para aproveitamento de seu poder calorífico, como por exemplo, em uma turbina a gás ou motores para gerar energia elétrica. (AU)