Investigação das causas das instabilidades na oxi-combustão de gás natural por quimioluminescência (2019)
- Authors:
- Autor USP: BORTOLIN, VÍTOR AUGUSTO ANDREGHETTO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: ENGENHARIA MECÂNICA; COMBUSTÃO; GÁS NATURAL
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A oxi-combustão é uma tecnologia que se propõem auxiliar os processos de captura de carbono para que se tornem viáveis. Com ela é possível simplificar o processo de separação dos gases após a combustão. Isso ocorre, porque não há a presença do nitrogênio na reação oxidativa. Entretanto, essa abordagem exige que o oxigênio seja separado do ar antes da admissão na câmara de combustão, desse modo o comburente se torna um insumo caro que deve ser consumido na menor quantidade possível. Outro desafio são as altas temperaturas nesse processo de combustão, caso fosse admitido apenas o oxigênio no queimador as temperaturas ultrapassariam 3000 K, de forma que nenhum material poderia suportar tais condições. Uma proposta para solucionar esse desafio, é diluir o processo com dióxido de carbono, reciclado da combustão anterior, assim sendo, reduziria-se a temperatura sem contaminar os produtos de combustão com algum gás inerte, o qual seria de difícil separação nas plantas de captura e armazenamento de carbono (CAC) . O problema com essa abordagem é que a presença do dióxido de carbono altera a reação reduzindo sua eficiência e estabilidade. Assim sendo, esse trabalho estudou as possíveis causas dessa mudança na oxi-combustão do gás natural diluída com dióxido de carbono. A literatura indica três hipóteses para essa mudança de comportamento: maior capacidade térmica a pressão constante do dióxido de carbono em relação ao nitrogênio; mudanças no coeficiente de difusão e interferência nas reação químicas devido a presença do CO2. Na primeira etapa do trabalho, foram feitas observações experimentais para avaliar quais seriam as mudanças em chamas de difusão. Esse estudo preliminar indicou que a maior capacidade térmica do dióxido de carbono parece não ser um fator determinante. Em seguida, foimedida a velocidade de chama laminar na oxi-combustão. Com esses experimentos e uma simulação numérica ficou evidente que as alterações no comportamento da chama são muito irregulares e não-lineares para serem causadas apenas pela maior capacidade térmica do dióxido de carbono. Além disso, o trabalho traz indícios de que grande parcela da mudança ocorre devido à interferência química do dióxido de carbono nas reações de combustão. Por fim, foi feito um estudo aplicado focado em chamas turbulentas suspensas, na qual a altura da chama se mostrou muito sensível à adição de dióxido de carbono no escoamento, o que novamente, indica uma sensibilidade maior do que a esperada pela capacidade térmica apenas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.04.2019
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ABNT
BORTOLIN, Vitor Augusto Andreghetto. Investigação das causas das instabilidades na oxi-combustão de gás natural por quimioluminescência. 2019. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102019-143235/. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Bortolin, V. A. A. (2019). Investigação das causas das instabilidades na oxi-combustão de gás natural por quimioluminescência (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102019-143235/ -
NLM
Bortolin VAA. Investigação das causas das instabilidades na oxi-combustão de gás natural por quimioluminescência [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102019-143235/ -
Vancouver
Bortolin VAA. Investigação das causas das instabilidades na oxi-combustão de gás natural por quimioluminescência [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-21102019-143235/
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