Viabilidade de queima de casca de eucalipto em fornos de cimento
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13259 |
Resumo: | Cement factories, have rotary kilns that use fuels, either fossil, coprocessed or renewable (biomass) and are capable of absorbing all the ash produced during the process, as well as allowing the raw material to be adapted to new fuels. Currently, cement companies already coprocess tires, liquid or paste fuels and signal and increasing demand for biomasses. The objective was to study the of this research is to study the viability of burning eucalyptus bark in cement kilns. Approximately 10 tonnes of eucalyptus bark (waste from a panel industry) were used. Eucalyptus bark was characterized by immediate analysis (ash content – ASTM D1102-84, volatile content – ASTM E872-82 and fixed carbon by difference), bulk density (DIN 14778), moisture (ASTM E871-2013.30), PCS by calorimetric pump (IK C200), thermogravimetric analysis (TGA/Perkin Elmer), scanning electron microscopy (SEM/HITACHI TM 3000) coupled to X-Ray spectroscopy by energy dispersion (EDS). The results by immediate analysis showed an ash content of 4.89%, volatiles of 78,46% and a fixed carbon of 16.65. The SEM/EDS analyzes indicated aluminum and silica with more than 30% suggesting material contamination. The moisture varied between 20 to 45% and density from 33 to 52 kg/m3 indicating a very heterogeneous material. The PCS of the eucalyptus bark was 4206 kcal/kg, a value considered attractive for the cement industries. The TGA showed a final decomposition temperature of 600 º C favoring a rapid burning in cement kilns, where the control temperature is close to 880 º C. As a result, the burning of the eucalyptus bark became viable in the cement kiln at 2.5t / h, allowing for 7% thermal replacement, preserving quality and the environment. The results also indicate the possibility of increasing the dosage of the eucalyptus bark, requiring a longer period of tests to ensure the required limit for the quality of the clinker. |
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Filho, Ricardo André Dal MolinYamaji, Fábio Minoruhttp://lattes.cnpq.br/4787449634914831http://lattes.cnpq.br/0006403994158308f7ed271d-b815-45cf-84e7-19116a9035412020-09-21T12:27:37Z2020-09-21T12:27:37Z2020-07-31FILHO, Ricardo André Dal Molin. Viabilidade de queima de casca de eucalipto em fornos de cimento. 2020. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13259.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13259Cement factories, have rotary kilns that use fuels, either fossil, coprocessed or renewable (biomass) and are capable of absorbing all the ash produced during the process, as well as allowing the raw material to be adapted to new fuels. Currently, cement companies already coprocess tires, liquid or paste fuels and signal and increasing demand for biomasses. The objective was to study the of this research is to study the viability of burning eucalyptus bark in cement kilns. Approximately 10 tonnes of eucalyptus bark (waste from a panel industry) were used. Eucalyptus bark was characterized by immediate analysis (ash content – ASTM D1102-84, volatile content – ASTM E872-82 and fixed carbon by difference), bulk density (DIN 14778), moisture (ASTM E871-2013.30), PCS by calorimetric pump (IK C200), thermogravimetric analysis (TGA/Perkin Elmer), scanning electron microscopy (SEM/HITACHI TM 3000) coupled to X-Ray spectroscopy by energy dispersion (EDS). The results by immediate analysis showed an ash content of 4.89%, volatiles of 78,46% and a fixed carbon of 16.65. The SEM/EDS analyzes indicated aluminum and silica with more than 30% suggesting material contamination. The moisture varied between 20 to 45% and density from 33 to 52 kg/m3 indicating a very heterogeneous material. The PCS of the eucalyptus bark was 4206 kcal/kg, a value considered attractive for the cement industries. The TGA showed a final decomposition temperature of 600 º C favoring a rapid burning in cement kilns, where the control temperature is close to 880 º C. As a result, the burning of the eucalyptus bark became viable in the cement kiln at 2.5t / h, allowing for 7% thermal replacement, preserving quality and the environment. The results also indicate the possibility of increasing the dosage of the eucalyptus bark, requiring a longer period of tests to ensure the required limit for the quality of the clinker.Fábricas de cimento, possuem fornos rotativos que utilizam combustíveis, tanto fósseis, coprocessados ou renováveis (biomassas), aos quais são capazes de absorver todas as cinzas produzidas durante o processo, bem como permitem adequar a matéria-prima aos novos combustíveis. Atualmente, as cimenteiras já coprocessam pneus, combustíveis líquidos ou pastosos e sinalizam uma crescente demanda por biomassas. O objetivo foi estudar a viabilidade de queima das cascas de eucaliptos em fornos de cimento. Foram utilizadas aproximadamente 10 toneladas de cascas de eucalipto (resíduo de uma indústria de painéis). Foi realizada a caracterização da casca de eucalipto por meio de análise imediata (teor cinzas – ASTM D1102-84, teor voláteis – ASTM E872-82 e carbono fixo pela diferença), densidade a granel (DIN 14778), umidade (ASTM E871-2013.30), PCS por bomba calorimétrica (IKA C200), análise termogravimétrica (TGA / Perkin Elmer), microscopia eletrônica de varredura (MEV / HITACHI TM 3000) acoplado a espectroscopia de Raio X por dispersão de energia (EDS). Os resultados da análise imediata mostraram um teor de cinzas de 4,89%, voláteis de 78,46% e carbono fixo de 16,65%. As análises de MEV/EDS indicaram alumínio e sílica com mais de 30% sugerindo contaminação do material. A umidade variou entre 20 a 45%, e densidade de 33 a 52 kg/m³ indicando um material bem heterogêneo. O PCS do eucalipto foi de 4206 kcal/kg, valor considerado atrativo para as indústrias cimenteiras. O TGA mostrou uma temperatura final de decomposição em 600ºC favorecendo uma queima rápida nos fornos de cimento, onde a temperatura de controle é próxima a 880ºC. Com isso, a queima da casca de eucalipto tornou-se viável no forno de cimento com 2,5t/h, possibilitando 7% de substituição térmica, preservando a qualidade e o meio ambiente. Os resultados também indicam a possibilidade de aumentar a dosagem da casca de eucalipto, sendo necessário um período maior de testes para assegurar o limite exigido para a qualidade do clínquer.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus SorocabaPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-SoUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEucalyptusCoprocessingThermal replacementClinkerEucaliptoCoprocessamentoSubstituição térmicaClinquerENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICAENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE MADEIRASCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::ENERGIA DE BIOMASSA FLORESTALCIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::TECNOLOGIA E UTILIZACAO DE PRODUTOS FLORESTAISENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::CIMENTOViabilidade de queima de casca de eucalipto em fornos de cimentoViability of burning eucalyptus bark in cement kilnsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006007f57aa18-8ee1-4413-8074-eea3a109990breponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALExame de dissertaçao_rev final_5.2.pdfExame de dissertaçao_rev final_5.2.pdfDissertação Finalapplication/pdf3108304https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/1/Exame%20de%20disserta%c3%a7ao_rev%20final_5.2.pdf755a2155ffc80ad9f480e1743338f868MD51carta-comprovantelogodosppgs-3.pdfcarta-comprovantelogodosppgs-3.pdfCarta_Comprovanteapplication/pdf167288https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/3/carta-comprovantelogodosppgs-3.pdff114c5b3f27a4da71c9c3a8914e3f7eaMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/4/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54TEXTExame de dissertaçao_rev final_5.2.pdf.txtExame de dissertaçao_rev final_5.2.pdf.txtExtracted texttext/plain123794https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/5/Exame%20de%20disserta%c3%a7ao_rev%20final_5.2.pdf.txt0dd101e5c88b8ff6c09e5949762a83f9MD55carta-comprovantelogodosppgs-3.pdf.txtcarta-comprovantelogodosppgs-3.pdf.txtExtracted texttext/plain1686https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/7/carta-comprovantelogodosppgs-3.pdf.txt4114f46081ed41003be39b3076906655MD57THUMBNAILExame de dissertaçao_rev final_5.2.pdf.jpgExame de dissertaçao_rev final_5.2.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5744https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/6/Exame%20de%20disserta%c3%a7ao_rev%20final_5.2.pdf.jpg60297b84ad5eb44f85ffd74f3040a40eMD56carta-comprovantelogodosppgs-3.pdf.jpgcarta-comprovantelogodosppgs-3.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7425https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13259/8/carta-comprovantelogodosppgs-3.pdf.jpgd12f120c6aafdf5fe893d5987490b912MD58ufscar/132592023-09-18 18:32:01.118oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13259Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:01Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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