Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20399
Resumo: O pó de aciaria elétrica é um resíduo oriundo dos fornos elétricos a arco no processo produtivo do aço. Esse material é considerado perigoso para o meio ambiente devido a presença de metais como o cromo, chumbo e cádmio; além desses, há também a presença de zinco na sua composição, um elemento químico de alto valor agregado. Uma das formas de recuperar o zinco proveniente do pó de aciaria elétrica é através de fornos rotativos, chamados fornos Waelz. Dessa forma, esse trabalho tem como objetivo desenvolver de um modelo fenomenológico de um forno Waelz em Aspen Plus e avaliar o impacto do processamento do lodo proveniente das estações de tratamento de efluentes industriais juntamente com o pó de aciaria elétrica, com e sem a inclusão de um sistema de secagem para o lodo e um sistema de integração térmica para reaproveitamento do calor da escória Waelz. O modelo, validado a partir de dados industriais, revelou um ponto operacional ótimo resultando numa recuperação de zinco igual a 98.3%, que equivale a um aumento de produção de 6.2%. O cenário com a alimentação direta do forno Waelz resultou numa recuperação máxima de zinco de 89%. Os resultados para o cenário de secagem do lodo da ETEI implicaram numa recuperação de zinco de 94% e se mostrou como uma alternativa viável para a redução do acúmulo de resíduos sólidos gerados no processo produtivo do zinco (em plantas que utilizam o forno Waelz) em 1,100 t/ano por t/h de lodo tratada. Além disso, a produção de zinco aumentou em 1,300 t/ano para este cenário.
id UCB-2_68a3bf2843c9b3845f6b8014bfe39f9d
oai_identifier_str oai:localhost:riufcg/20399
network_acronym_str UCB-2
network_name_str Repositório Institucional da UCB
repository_id_str
spelling Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.Thermo-environmental evaluation of a modified Waelz process for the treatment of hazardous waste.Óxido de zincoPó de aciaria elétricaForno WaelzIntegração térmicaSistema de secagemZinc oxideEletric arc furnace dustWaelz kilnThermal integrationDryer systemOxido de zincPolvo de acero eléctricoHorno waelzIntegración térmicaSistema de secadoOxyde de zincPoudre d'acier électriqueFour waelzIntégration thermiqueSystème de séchageEngenharia QuímicaO pó de aciaria elétrica é um resíduo oriundo dos fornos elétricos a arco no processo produtivo do aço. Esse material é considerado perigoso para o meio ambiente devido a presença de metais como o cromo, chumbo e cádmio; além desses, há também a presença de zinco na sua composição, um elemento químico de alto valor agregado. Uma das formas de recuperar o zinco proveniente do pó de aciaria elétrica é através de fornos rotativos, chamados fornos Waelz. Dessa forma, esse trabalho tem como objetivo desenvolver de um modelo fenomenológico de um forno Waelz em Aspen Plus e avaliar o impacto do processamento do lodo proveniente das estações de tratamento de efluentes industriais juntamente com o pó de aciaria elétrica, com e sem a inclusão de um sistema de secagem para o lodo e um sistema de integração térmica para reaproveitamento do calor da escória Waelz. O modelo, validado a partir de dados industriais, revelou um ponto operacional ótimo resultando numa recuperação de zinco igual a 98.3%, que equivale a um aumento de produção de 6.2%. O cenário com a alimentação direta do forno Waelz resultou numa recuperação máxima de zinco de 89%. Os resultados para o cenário de secagem do lodo da ETEI implicaram numa recuperação de zinco de 94% e se mostrou como uma alternativa viável para a redução do acúmulo de resíduos sólidos gerados no processo produtivo do zinco (em plantas que utilizam o forno Waelz) em 1,100 t/ano por t/h de lodo tratada. Além disso, a produção de zinco aumentou em 1,300 t/ano para este cenário.Electric arc furnace dust is a waste by-product of electric arc furnaces in steel production process. This material is hazardous to the environment due to the presence of metals, such as chromium, lead, and cadmium; in addition to these, there is zinc in its composition, which is a high-added value element. One of the main ways of recovering zinc from the electric arc furnace dust is carried out in rotary kilns called Waelz kilns. Thus, this work aims to develop a phenomenological model of a Waelz kiln in Aspen Plus and evaluate the impact of processing sludge from an industrial effluent treatment plant as a feed along with electric arc furnace dust, with and without the inclusion of a drying system for the sludge and a thermal integration system with the Waelz slag. The model, validated against industrial data plant, revealed an optimum operational point, resulting in a zinc recovery of 98.3%, which is equivalent to an increase in the production by 6.2%. The scenario with direct sludge feed into the kiln resulted in a maximum zinc recovery rate of 89%. The results from the sludge drying scenario imply a zinc recovery of 94% and represent a viable alternative for reducing the amount of solid waste generated in the zinc production plants that use the Waelz kiln by 1100 t/year per t/h of sludge treated. Furthermore, it also increased zinc production to 1300 t/year in this scenario.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGRAMOS, Wagner Brandão.RAMOS, W. B.http://lattes.cnpq.br/1563787088122435BRITO, Romildo Pereira.BRITO, R. P.http://lattes.cnpq.br/5826366544754584VASCONCELOS, Luís Gonzaga Sales.FOSSY, Michel François.ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.2021-03-192021-08-05T16:11:34Z2021-08-052021-08-05T16:11:34Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20399ARAÚJO NETO, A. P. de. Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UCBinstname:Universidade Católica de Brasília (UCB)instacron:UCB2021-08-05T16:11:34Zoai:localhost:riufcg/20399Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.ucb.br/oai/requestsara.ribeiro@ucb.bropendoar:2021-08-05T16:11:34Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
Thermo-environmental evaluation of a modified Waelz process for the treatment of hazardous waste.
title Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
spellingShingle Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.
Óxido de zinco
Pó de aciaria elétrica
Forno Waelz
Integração térmica
Sistema de secagem
Zinc oxide
Eletric arc furnace dust
Waelz kiln
Thermal integration
Dryer system
Oxido de zinc
Polvo de acero eléctrico
Horno waelz
Integración térmica
Sistema de secado
Oxyde de zinc
Poudre d'acier électrique
Four waelz
Intégration thermique
Système de séchage
Engenharia Química
title_short Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
title_full Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
title_fullStr Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
title_full_unstemmed Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
title_sort Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
author ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.
author_facet ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv RAMOS, Wagner Brandão.
RAMOS, W. B.
http://lattes.cnpq.br/1563787088122435
BRITO, Romildo Pereira.
BRITO, R. P.
http://lattes.cnpq.br/5826366544754584
VASCONCELOS, Luís Gonzaga Sales.
FOSSY, Michel François.
dc.contributor.author.fl_str_mv ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.
dc.subject.por.fl_str_mv Óxido de zinco
Pó de aciaria elétrica
Forno Waelz
Integração térmica
Sistema de secagem
Zinc oxide
Eletric arc furnace dust
Waelz kiln
Thermal integration
Dryer system
Oxido de zinc
Polvo de acero eléctrico
Horno waelz
Integración térmica
Sistema de secado
Oxyde de zinc
Poudre d'acier électrique
Four waelz
Intégration thermique
Système de séchage
Engenharia Química
topic Óxido de zinco
Pó de aciaria elétrica
Forno Waelz
Integração térmica
Sistema de secagem
Zinc oxide
Eletric arc furnace dust
Waelz kiln
Thermal integration
Dryer system
Oxido de zinc
Polvo de acero eléctrico
Horno waelz
Integración térmica
Sistema de secado
Oxyde de zinc
Poudre d'acier électrique
Four waelz
Intégration thermique
Système de séchage
Engenharia Química
description O pó de aciaria elétrica é um resíduo oriundo dos fornos elétricos a arco no processo produtivo do aço. Esse material é considerado perigoso para o meio ambiente devido a presença de metais como o cromo, chumbo e cádmio; além desses, há também a presença de zinco na sua composição, um elemento químico de alto valor agregado. Uma das formas de recuperar o zinco proveniente do pó de aciaria elétrica é através de fornos rotativos, chamados fornos Waelz. Dessa forma, esse trabalho tem como objetivo desenvolver de um modelo fenomenológico de um forno Waelz em Aspen Plus e avaliar o impacto do processamento do lodo proveniente das estações de tratamento de efluentes industriais juntamente com o pó de aciaria elétrica, com e sem a inclusão de um sistema de secagem para o lodo e um sistema de integração térmica para reaproveitamento do calor da escória Waelz. O modelo, validado a partir de dados industriais, revelou um ponto operacional ótimo resultando numa recuperação de zinco igual a 98.3%, que equivale a um aumento de produção de 6.2%. O cenário com a alimentação direta do forno Waelz resultou numa recuperação máxima de zinco de 89%. Os resultados para o cenário de secagem do lodo da ETEI implicaram numa recuperação de zinco de 94% e se mostrou como uma alternativa viável para a redução do acúmulo de resíduos sólidos gerados no processo produtivo do zinco (em plantas que utilizam o forno Waelz) em 1,100 t/ano por t/h de lodo tratada. Além disso, a produção de zinco aumentou em 1,300 t/ano para este cenário.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-03-19
2021-08-05T16:11:34Z
2021-08-05
2021-08-05T16:11:34Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20399
ARAÚJO NETO, A. P. de. Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.
url http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20399
identifier_str_mv ARAÚJO NETO, A. P. de. Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos. 2021. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
UFCG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
UFCG
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UCB
instname:Universidade Católica de Brasília (UCB)
instacron:UCB
instname_str Universidade Católica de Brasília (UCB)
instacron_str UCB
institution UCB
reponame_str Repositório Institucional da UCB
collection Repositório Institucional da UCB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)
repository.mail.fl_str_mv sara.ribeiro@ucb.br
_version_ 1834013200520052736