SEGREGAÇÃO DE MISTURAS BINÁRIAS DE AREIA E COMPÓSITO
PEBD/Al EM LEITO FLUIDIZADO PARA PIRÓLISE RÁPIDA DE
RESÍDUOS CARTONADOS
Nome: ANTÔNIO CARLOS OLIVEIRA SANTOS
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 23/03/2020
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| MARCELO SILVEIRA BACELOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| LEONARDO DA SILVA ARRIECHE | Examinador Externo |
| MARCELO SILVEIRA BACELOS | Orientador |
| PAULO SÉRGIO DA SILVA PORTO | Examinador Interno |
| YURI NASCIMENTO NARIYOSHI | Coorientador |
Resumo: Com o crescimento populacional acelerado vivenciado atualmente, a geração de
resíduos sólidos vem aumentando. Visando um melhor aproveitamento energético,
buscam-se rotas termoquímicas para o tratamento de resíduos. No setor de resíduos
de embalagens cartonadas, a pirólise é a única rota que permite a recuperação do
alumínio em escala industrial - devido a devolatização do polietileno. O reator de leito
fluidizado é uma alternativa para pirólise rápida do compósito de polietileno e alumínio
(PEBD/Al). Porém, o uso do leito composto por mistura binária de areia e compósito
de polietileno e alumínio, pode gerar segregação de partículas. A segregação de
partículas pode causar a defluidização do leito e reduzir a taxa de transferência de
calor e comprometer a recuperação de alumínio via pirólise do PEBD/Al. Para avaliar
a segregação de misturas binárias de areia e PEBD/Al, experimentos foram
conduzidos em uma coluna cilíndrica de 10 cm de diâmetro e 17 cm de altura. O leito
foi composto por misturas de partículas de areia com 0,45 mm de diâmetro e PEBD/AL
com uma faixa de 0,3 a 2,85 mm. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar um
planejamento de experimentos fatorial 33
, com três pontos centrais, para avaliar o
efeito dos fatores fração mássica da mistura (XC% p/p), velocidade do ar (V/Vmf) e
razão do diâmetro das partículas de areia e PEBD/AL (dC/dA) sobre o índice de mistura
(IM). As proporções de compósito na mistura foram de 10 a 30% p/p. Nas condições
investigadas, foram empregadas velocidade de ar em uma faixa de 10 a 40% acima
da mínima fluidização. O uso do planejamento de experimentos possibilitou o ajuste
de um modelo estatístico para prever o índice de mistura. A análise estatística dos
dados revelou que apenas os fatores dC/dA e V/Vmf apresentaram efeito sobre o IM. As
condições operacionais ótimas (com IM 1) foram alcançadas com valores de 0,667
de razão de diâmetro de compósito e areia, 10% da velocidade do ar e 15% p/p de
fração mássica de composito. O modelo estatístico obtido foi adequado para prever
os valores do índice de mistura com um erro menor do que 15%. Com os baixos níveis
de segregação alcançados pelo leito nas condições operacionais ótimas, pode-se
indicar este sistema de contato para a pirólise do PEBD/Al, permitndo assim, a
recuperação do alumínio.
