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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.18.2005.tde-01082005-152040
Document
Author
Full name
Ivonete Ávila
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2005
Supervisor
Committee
Milioli, Fernando Eduardo (President)
Crnkovic, Paula Cristina Garcia Manoel
Silva, Meuris Gurgel Carlos da
Title in Portuguese
Estudo termogravimétrico da absorção de dióxido de enxofre por calcário
Keywords in Portuguese
calcário
cinética química
dióxido de enxofre
sulfatação
termogravimetria
Abstract in Portuguese
Neste trabalho determina-se, através da termogravimetria, o efeito da temperatura e atmosfera sobre a conversão, a cinética e a efetividade da absorção de 'SO IND.2' por calcário. Aplica-se temperaturas e tamanho de particulado típicos do processo de combustão de carvão em leito fluidizado. Foram realizados ensaios isotérmicos em diferentes temperaturas (entre 650 e 950 graus Celsius), na pressão atmosférica local (~ 697 mmHg), em atmosferas dinâmicas de ar e de nitrogênio. Os resultados de sulfatação foram avaliados empregando-se a cinética de Arrhenius. A ordem de grandeza dos valores de energia de ativação obtidos (4,446 kJ/mol em ar e 3,748 kJ/mol em nitrogênio) sugere que o processo reativo seja controlado por difusão de Knudsen. A temperatura ótima de conversão resultou entre 800 e 850 graus Celsius em ar, e muito próxima de 900 graus Celsius em nitrogênio. Definiu-se efetividade como a relação entre o coeficiente de taxa de reação instantâneo e o seu valor máximo, indicando o decaimento temporal da reatividade da amostra com o progresso da sulfatação. Determinou-se a efetividade média para todas as temperaturas no intervalo de tempo em que a sulfatação se desenvolveu, sempre em torno de 200 s nos vários ensaios. Os maiores valores de efetividade média foram a 800 graus Celsius em atmosfera de ar (0,2854), e a 900 graus Celsius em atmosfera de nitrogênio (0,3142)
Title in English
Thermogravimetric study of sulfur dioxide absorption by limestone
Keywords in English
chemical kinetics
limestone
sulfation
sulfur dioxide
thermogravimetry
Abstract in English
In this work thermogravimetry is applied to determine the effect of temperature and atmosphere on conversion, kinetics and effectiveness of 'SO IND.2' absorption by limestone. Ranges of temperature and particle size were applied that are typical of the fluidized bed coal combustion process. Isothermal experiments were performed for different temperatures (between 650 and 950 Celius degrees), at local atmospheric pressure (~ 697 mmHg), in dynamic atmospheres of air and nitrogen. The results of sulfation were evaluated using Arrhenius' kinetics. The order of magnitude of the resulting activation energies (4.446 kJ/mol in air and 3.748 kJ/mol in nitrogen) suggest the reaction to be controlled by Knudsen diffusion. Optimum conversion resulted between 800 and 850 Celsius degrees in ar, and around 900 Celsius degrees in nitrogen. Effectiveness was defined as the ratio between the instantaneous reaction rate coefficient and its maximum value, indicating the time decay of reactivity as sulfation advances. The average effectiveness was determined for all the temperatures considering the whole sulfation time interval, which was always around 200 seconds. The highest values of average effectiveness were found at 800 Celsius degrees in air atmosphere (0,2854), and 900 Celsius degrees in nitrogen atmosphere (0,3142)
 
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iavila27042005.pdf (1.20 Mbytes)
Publishing Date
2005-09-19
 
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