Sample records for thermal reactors
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Tratamento térmico de lodo anaeróbio com utilização do biogás gerado em reatores UASB: avaliação da autossustentabilidade do sistema e do efeito sobre a higienização e a desidratação do lodo/ Thermal treatment of anaerobic sludge utilizing biogas produced in UASB reactors: evaluation of system self-sustainability and the effect on sludge hygienization and dehydration

Borges, Eduardo Sales Machado; Godinho, Valéria Martins; Bejar, Deneb Oliveira; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos
2009-09-01

Resumo em português O presente trabalho objetiva avaliar a eficiência do biogás gerado em reatores UASB como fonte de energia para higienização térmica do lodo excedente, atentando-se ainda para a autossustentabilidade do sistema e para a avaliação do desaguamento do lodo tratado termicamente. Foi desenvolvido em um aparato experimental em escala de demonstração constituído de reator UASB, reservatório de biogás, reator térmico e leitos de secagem. A autossustentabilidade foi ve (mais) rificada por meio de balanço térmico teórico e de testes experimentais de higienização térmica. Estes testes indicaram que o aproveitamento da energia térmica do biogás foi suficiente para aquecer o lodo em temperaturas de 55 a 65ºC, durante três a cinco horas, possibilitando a completa eliminação de ovos viáveis de helmintos. No entanto, o processo de desidratação se mostrou muito mais difícil para o lodo tratado termicamente. Resumo em inglês The objective of this research was to determine how effectively biogas produced in UASB reactors could be used as a source of heat for the thermal hygienization of excess anaerobic sludge, whether the system can operate on a self-sustained basis and how the dehydration of the thermally treated sludge behave. The experiments were conducted in a demonstration-scale setup comprising UASB reactor, biogas holder, thermal reactor and sludge drying beds. The self-sustainability (mais) of the system was evaluated by the systemâ€TMs theoretical thermal balance and by experimental hygienization tests. These tests indicated that the recovery of thermal energy from the biogas was sufficient to heat the sludge at temperatures in the range of 55 to 65ºC, for three to five hours, allowing the complete elimination of viable helminth eggs. However, the dehydration process showed to be much more difficult for the thermally treated sludge.

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Estado térmico de produtos armazenados em silos com sistema de aeração: estudo teórico e experimental/ Thermal state of stored products in storage bins with aeration system: experimental-theoretical study

Oliveira, Fabiane A. de; Khatchatourian, Oleg A.; Bihain, Anderson
2007-04-01

Resumo em português O resfriamento de grãos por ventilação de ar ambiente aplica-se amplamente nas etapas finais de secagem e para controle posterior da temperatura de grãos armazenados. O objetivo deste trabalho é realizar estudo teórico-experimental sobre o estado térmico de massa de grãos de soja sujeita à aeração. Foram obtidos dados experimentais sobre a dinâmica de resfriamento de massa pré-aquecida de grãos de soja para diferentes alturas da coluna de grãos e velocidade (mais) s do ar. A análise dos resultados mostrou que a taxa de resfriamento varia significativamente durante todo o processo e em todo o domínio e a difusividade térmica das camadas não poderia ser considerada constante. Para simular a dinâmica de resfriamento, foram apresentados dois modelos matemáticos. No primeiro modelo, o domínio de resfriamento foi dividido pela fronteira móvel em duas zonas, representadas por diferentes difusividades térmicas (análogo de problema de Stefan). No outro modelo, todo o domínio foi dividido hipoteticamente em pequenas camadas e foi considerado que o processo de equilíbrio térmico entre o ar e a massa de grãos para essas camadas é atingido instantaneamente ("reatores homogêneos"). Os resultados de simulações mostraram concordância satisfatória com os dados experimentais. Resumo em inglês The cooling of grains by ventilation with ambient air applies widely in the final stages of drying and for the subsequent temperature control of stored grains. The objective of this work is to carry out an experimental-theoretical study on the thermal state of a soybean mass, subject to the aeration. The experimental data on cooling dynamics of preheated soybean mass were obtained for different heights of the grain column and air velocities. The analysis of the results sh (mais) owed that the cooling rate varies significantly during all process in all domains and the thermal diffusivity of the layers cannot be considered as a constant. To simulate the cooling dynamics two mathematical models were introduced. In the first model the cooling domain was divided by means of the movable frontier in two zones represented by different coefficients of thermal diffusivity (analogous of Stefan's problem). In another model all the domain was divided hypothetically in small layers and was considered that the thermal balance between the air and the mass of grains for these layers is reached instantly ("homogeneous reactors"). The results of simulations showed a satisfactory agreement with the experimental data.

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Simulação transiente de um reator de leito fluidizado em 3D/ 3D transient simulation of a fluidized bed reactor

Baltazar, Anderson Willian de Souza; Castro, José Adilson de; Silva, Alexandre José da
2009-03-01

Resumo em português Reatores de leito fluidizado atingiram o ápice de aplicação a partir dos anos 80 e 90. Desde então, esses equipamentos têm se tornado importantes na geração termelétrica, pois abrem as opções dos combustíveis utilizados, os quais podem apresentar qualidade inferior àqueles usados em processos industriais com alto grau de conversão. Essa técnica não está muito difundida no Brasil, onde as opções para o uso de tecnologias de geração elétrica estão em a (mais) berto. A geração térmica é uma opção que pode usar leito fluidizado para a combustão de materiais como carvão e biomassas. Os modelos matemáticos, por sua vez, têm se mostrado eficientes para investigar condições operacionais de processos industriais virtualmente. O modelo desenvolvido utiliza o conceito de multifases, multicomponente simulando o escoamento transiente em 3D. As equações de transporte de massa, momento e energia são resolvidas pelo método de volumes finitos. As fases são modeladas usando os princípios da mecânica do contínuo, onde uma coleção de partículas idênticas é considerada. Os resultados obtidos através da simulação de reator de leito fluidizado borbulhante se mostram de acordo com dados experimentais. Resumo em inglês Fluidized bed reactors reached became popular in the 80-90s. Since then, this equipment has become important for thermo electrical generation, because it permits fuel options for a high degree of conversion but with lower costs than those used in industrial processes. This technique does not play am important role in Brazil yet, where the use of optional electric generation technologies are now being considered. Thermal generation is one option in which that fluidized bed (mais) reactors can be used to burn materials like coal and biomasses. The mathematical models have been efficient in investigating the virtual conditions of the processes. In this work, a mathematical model aiming to simulate the fluidized bed reactor is proposed. The model uses the concept of a multiphase-multicomponent system to simulate the transient inner flowing conditions in 3D. The transport equations of mass, momentum and energy are solved by the finite volumes method. The phases are modeled using continuum mechanics principles, where a collection of identical particles is considered. The simulation results of the fluidized bed reactor showed good agreement with the experimental data.

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Microondas em síntese orgânica/ Microwaves in organic synthesis

Sanseverino, Antonio Manzolillo
2002-07-01

Resumo em inglês The application of microwave heating to organic synthesis is presented in a concise manner. Issues such as the history of the microwave oven, dielectric heating, reactions techniques (dry reactions, MORE chemistry), domestic ovens, microwave reactors, microwave effect and control of selectivities are discussed. Selected examples from the literature showed faster reactions, improved yields, less thermal degradations and cleaner reactions.

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Influência da estratificação térmica no volume útil e no comportamento hidrodinâmico de lagoa de estabilização: determinação experimental e teórica/ Influence of thermal stratification in useful volume and in hydrodinamic behavior of stabilization pond: theoretical and experimental evaluation

Kellner, Erich; Moreira, João Fernandes Viana; Pires, Eduardo Cleto
2009-03-01

Resumo em português Lagoas de estabilização localizadas em regiões com variações elevadas de temperatura ao longo do dia tendem a apresentar estratificação térmica, um fenômeno que altera o volume útil da lagoa. Neste trabalho, apresentam-se resultados experimentais obtidos em duas lagoas, facultativa e maturação, construídas na região central do estado de São Paulo. O acompanhamento do perfil de temperatura mostrou a ocorrência de estratificação térmica com ciclo nictimer (mais) al nas duas lagoas. Os ensaios hidrodinâmicos indicaram comportamento semelhante ao de reatores com mistura completa, com zonas mortas, volume útil de aproximadamente 60% na lagoa facultativa e 30% na lagoa de maturação. Os experimentos corroboraram os resultados teóricos obtidos com o modelo matemático para previsão da estratificação térmica. Resumo em inglês Stabilization ponds located in places that present high temperature variations along the day have a tendency to present thermal stratification, a phenomenon that changes the useful volume of the pond. This paper presents experimental results from two stabilization ponds, facultative and maturation, built in the central area of the state of São Paulo, Brazil. The observation of the temperature profile showed the occurrence of thermal stratification with the nictimeral cyc (mais) le in both ponds. Hydrodynamic tests showed a pattern that resembles the behavior of complete mixing reactors with dead zones, resulting in useful volumes close to 60% for the facultative pond and 30% for the maturation pond. The experiments confirm the theoretical results obtained based on a mathematical model to predict thermal stratification.

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Geração hidrelétrica, termelétrica e nuclear/ Hydroelectric, thermal and nuclear generation

Rosa, Luiz Pinguelli
2007-04-01

Resumo em português O artigo apresenta a situação da produção de energia elétrica no Brasil e expõe os problemas para a implementação de um novo modelo no setor energético e para a inclusão de termelétricas em um grande sistema hidrelétrico. Questões ambientais são consideradas, particularmente as emissões de gás de efeito estufa. Atenta ainda para a possível construção de novos reatores nucleares no Brasil e destaca a importância da conservação energética e do uso de fontes de energia renovável. Resumo em inglês The situation of electric energy generation in Brazil is presented here, showing the problems in the implementation of the new model for the Power Sector, as well as in the inclusion of thermal plants in a very big hydroelectric system. Environment issues are considered, in particular the greenhouse gas emissions. The article pays attention to the possible construction of new nuclear reactors in Brazil. It is pointed out the importance of energy conservation and of using renewable energy sources.

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Avaliação da suscetibilidade à corrosão sob tensão da ZAC do aço inoxidável AISI 316L em ambiente de reator nuclear PWR/ Stress corrosion cracking of stainless steel AISI 316L HAZ in PWR Nuclear reactor environment

Schvartzman, Mônica Maria de Abreu Mendonça; Quinan, Marco Antônio Dutra; Campos, Wagner Reis da Costa; Lima, Luciana Iglésias Lourenço
2009-09-01

Resumo em português Aços carbono de baixa liga e aços inoxidáveis são amplamente utilizados nos circuitos primários de reatores nucleares do tipo PWR (Pressurized Water Reactor). Ligas de níquel são empregadas na soldagem destes materiais devido a características como elevadas resistências mecânica e à corrosão, coeficiente de expansão térmica adequado, etc. Nos últimos 30 anos, a corrosão sob tensão (CST) tem sido observada principalmente nas regiões das soldas entre mater (mais) iais dissimilares existentes nestes reatores. Este trabalho teve como objetivo avaliar, por comparação, a suscetibilidade à corrosão sob tensão da zona afetada pelo calor (ZAC) do aço inoxidável austenítico AISI 316L quando submetida a um ambiente similar ao do circuito primário de um reator nuclear PWR nas temperaturas de 303ºC e 325ºC. Para esta avaliação empregou-se o ensaio de taxa de deformação lenta - SSRT (Slow Strain Rate Test). Os resultados indicaram que a CST é ativada termicamente e que a 325ºC pode-se observar a presença mais significativa de fratura frágil decorrente do processo de corrosão sob tensão. Resumo em inglês In pressurized water reactors (PWRs), low alloy carbon steels and stainless steel are widely used in the primary water circuits. In most cases, Ni alloys are used to joint these materials and form dissimilar welds. These alloys are known to accommodate the differences in composition and thermal expansion of the two materials. Stress corrosion cracking of metals and alloys is caused by synergistic effects of environment, material condition and stress. Over the last thirty (mais) years, CST has been observed in dissimilar metal welds. This study presents a comparative work between the CST in the HAZ (Heat Affected Zone) of the AISI 316L in two different temperatures (303ºC and 325ºC). The susceptibility to stress corrosion cracking was assessed using the slow strain rate tensile (SSRT) test. The results of the SSRT tests indicated that CST is a thermally-activated mechanism and that brittle fracture caused by the corrosion process was observed at 325ºC.

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