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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2012
Vigência (Término): 31 de agosto de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
Convênio/Acordo: 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

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)