Este trabalho apresenta uma modelagem computacional de reator a plasma para tratamento de cinzas de incineração, instalado no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo. São focalizadas as trocas de calor por radiação térmica na região interna e condução em regime transitório no revestimento refratário. A região interna do reator tem no modelo suas superfícies subdivididas, sendo desenvolvidos métodos de cálculo de fatores de forma entre superfícies em formato de anel cilíndrico e discos anulares bloqueadas por cilindro central com degrau. O cálculo da condução térmica no refratário emprega o método das resistências térmicas para regime transitório. Os resultados do modelo são comparados a dados experimentais obtidos de ensaio do reator de 23 horas de duração com períodos de aquecimento e resfriamento. É apresentada revisão bibliográfica sobre plasma térmico e tratamento de resíduos.

The destination of waste has become a major question in municipal as well industrial administration in the last years. Huge urban conglomerates produce thousands of kilos os waste daily, making the total residues disposal fairly infeasible. In this context, countries with efficient wast treatment policies frequently choose solutions based on the incineration of remaining residues and, in some cases, either on their thermal energy reutilization. As a consequence the waste mass and volume are drastically decreased, contributing to the reduction of waste disposal areas. This work deals with numerical modeling of transient heat transfer in a plasma reactor. The simulated equipment is a prototype built at the Institute of Technological Research of São Paulo. It employs a plasma transferred arch torch for ash vitrification. The mathematical model, in cylindrical coordinates, is two-dimensional, and adopts existing plasma torch models as boundary conditions, or alternately, direct measured experimental data. Results from the numerical simulation during ash processing lead to the evolution of the reactor ladle lining. The model was validated by experimental data coming from thermocouples placed in the reactor in order to follow heating and cooling cycles.