Desenvolvimento e operação de um sistema de plasma excitado por micro-ondas aplicado para reforma do alcatrão proveniente de processos de gaseificação

• Processo: 12/14568-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Acordo de Cooperação: Vale-FAPEMIG-FAPESPA
• Pesquisador responsável: Gilberto Petraconi
• Beneficiário: Henrique de Souza Medeiros
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Empresa: Ministério da Defesa (Brasil). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Divisão de Ciências Fundamentais (IEF)
• Vinculado ao auxílio: 10/51298-1 - Tecnologia de plasmas para fins energéticos: conversão de carvão em gás de síntese, reforma do CO2 e tratamento do alcatrão, AP.BIOEN.PITE
• Assunto(s): Gaseificação Plasma (microeletrônica) Hidrocarbonetos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: gas de sintese | gaseificação | Plasmas frios | Reforma de alcatrão por plasma | Tecnologia de plasmas | Plasmas frios a pressão atmosférica

Resumo

Este projeto tem por objetivo o estudo do processo de reforma de hidrocarbonetos pesados em gás de síntese (H2 e CO) por meio do uso de plasmas frios operados em pressões da ordem de 100-760 Torr. Para isso será utilizado um sistema de plasma de micro-ondas que é aplicado para beneficiar o processo de produção do gás de síntese obtido a partir dos compostos gerados na gaseificação de carvão mineral ou biomassa. Estes produtos incluem o alcatrão (hidrocarbonetos condensáveis, como furanos, fenóis), hidrocarbonetos não condensáveis como o metano, etano e também dioxinas. A função do reformador é incrementar a geração do gás de síntese a expensas de moléculas maiores constituintes do alcatrão. Este mecanismo é baseado em processos colisionais entre espécies (elétrons, íons, radicais, moléculas neutras) do plasma. Este ambiente quimicamente reativo é criado no reator a plasma, por onde circula o fluxo das moléculas oriundas do alcatrão juntamente com os gases injetados para assistir o processo de reforma como o ar ou oxigênio e vapor d'água. Procura-se, por meio desse processo, maximizar a conversão das espécies provenientes do alcatrão em hidrogênio e monóxido de carbono. O enfoque dos trabalhos propostos será em processos a plasmas gerados por descargas do tipo micro-ondas. Este reator, após sua otimização, integrará um sistema de gaseificação em escala laboratorial visando a testes e possíveis inovações nos sistemas de gaseificação assistida por plasma. O processo de reforma será avaliado quanto aos efeitos da injeção de gases, como ar, vapor de água e oxigênio. Os parâmetros da descarga serão monitorados visando correlações com os resultados da gaseificação assistida por plasma de forma a aperfeiçoar a seletividade de reações e a eficiência de conversão. (AU)