Estudo e desenvolvimento de uma tocha de plasma de vapor de água para obtenção de gás de síntese a partir de resíduos da indústria do petróleo

• Processo: 09/15038-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Pesquisador responsável: Gilberto Petraconi
• Beneficiário: Aleandro Ribeiro Marquesi
• 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fisica de Plasmas | Processos de materiais a plasma | steam plasma torch | syngas | synthesis gas | Física de Plasma

Resumo

O presente projeto visa ao desenvolvimento de uma tocha de plasma 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. 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 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 gases, como ar, vapor de água, vapor de etanol e oxigênio 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 para gerar energia elétrica.

Publicações científicas

(4)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BUBLIEVSKY, ALEXANDR F.; GORBUNOV, ANDREI V.; MARQUESI, ALEANDRO R.; CHARAKHOVSKY, LEONID I.; BICUDO, RICARDO O.; HALINOUSKI, ANTON A.; PETRACONI FILHO, GILBERTO; MACIEL, HOMERO S.; OTANI, CHOYU. Generalization of the Total Current-Voltage Characteristics for Transferred Arc Plasma Torch With Steam and Air Plasmas Based on the Analytical Anisotropic Model. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 43, n. 10, 2, p. 3707-3715, OCT 2015. (09/15038-8)

MOURAO, RENATA; MARQUESI, ALEANDRO RIBEIRO; GORBUNOV, ANDREI VASILIEVITCH; PETRACONI FILHO, GILBERTO; HALINOUSKI, ANTON ALEKSANDROVITCH; OTANI, CHOYU. Thermochemical Assessment of Gasification Process Efficiency of Biofuels Industry Waste With Different Plasma Oxidants. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 43, n. 10, 2, p. 3760-3767, OCT 2015. (09/15038-8)

MOURAO, RENATA; MARQUESI, ALEANDRO RIBEIRO; GORBUNOV, ANDREI VASILIEVITCH; PETRACONI FILHO, GILBERTO; HALINOUSKI, ANTON ALEKSANDROVITCH; OTANI, CHOYU. Thermochemical Assessment of Gasification Process Efficiency of Biofuels Industry Waste With Different Plasma Oxidants. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 43, n. 10, p. 8-pg., 2015-10-01. (09/15038-8)

BUBLIEVSKY, ALEXANDR F.; GORBUNOV, ANDREI V.; MARQUESI, ALEANDRO R.; CHARAKHOVSKY, LEONID I.; BICUDO, RICARDO O.; HALINOUSKI, ANTON A.; PETRACONI FILHO, GILBERTO; MACIEL, HOMERO S.; OTANI, CHOYU. Generalization of the Total Current-Voltage Characteristics for Transferred Arc Plasma Torch With Steam and Air Plasmas Based on the Analytical Anisotropic Model. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 43, n. 10, p. 9-pg., 2015-10-01. (09/15038-8)