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Desenvolvimento de um reator compacto a plasma para gaseificação de carvão mineral

Processo: 13/01566-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 01 de abril de 2013 - 31 de março de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial
Pesquisador responsável:Gilberto Petraconi
Beneficiário:Gilberto Petraconi
Pesquisador visitante: Alexei Mikhailovich Essiptchouk
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):Gaseificação  Carvão mineral 

Resumo

O presente projeto visa ao estudo experimental do processo de reforma de carvão mineral a plasma para a produção de gás de síntese (uma mistura de H2 e CO). Os processos de gaseificação assistida 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 e inorgânicos, 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 e NOx). O enfoque do projeto de Pesquisador Visitante será em processos de gaseificação a plasmas térmicos utilizando uma tocha de plasma de vapor de água. O projeto tem por objetivo o desenvolvimento de um protótipo (modelo físico) do gaseificador de carvão assistido a plasma no qual serão verificados os modelos termodinâmico e cinético de reações químicas induzidas a plasmas com intuito de avaliar a eficiência do processo de gaseificação de carvão mineral para a produção de CO e H2. Considerando-se que a câmara de gaseificação contribui para desenvolvimento de modelo termodinâmico e de cinética química dos processos por meio de determinação das principais reações envolvidas, pretende-se: a) definir os parâmetros e requisitos para desenvolvimento da câmara de gaseificação de carvão; b) desenvolver o sistema experimental (o forno), integrado com a tocha de plasma de vapor da água, sistemas de detecção de gases e caracterização do plasma; c) caracterizar o funcionamento do forno utilizando os plasmas oxidantes na base de vapor de água e CO2; d) concluir sobre a viabilidade técnica e econômica do processo de produção de gás de síntese a partir da gaseificação do carvão mineral; e) apontar as principais limitações e vantagens existentes. (AU)

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