Efeito da reação de calcinação nas análises energética e exergética de um forno rotativo empregado na produção de clínquer

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Artigo de periódico

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Effect of the calcination reaction on the energy and exergy analysis of a rotary kiln used in the production of clinker

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Resumo

A produção do cimento exige um grande consumo energético. A principal etapa desse processo é a clinquerização, onde ocorre a produção do clínquer, que é realizada em forno rotativo. Estudos publicados em literatura especializada indicam que parte significativa da energia gasta no processo produtivo do cimento é utilizada nesta parte do sistema. Em vista disso, é relevante o estudo sobre a utilização da energia disponibilizada para a operação do forno rotativo. Diversos autores realizaram a modelagem matemática de fornos rotativos objetivando analisar as eficiências energética e exergética desse equipamento. Neste trabalho, partindo-se de um estudo anterior, foi proposta uma metodologia para o cálculo das eficiências energética e exergética de um forno empregado na produção do clínquer. Foram adicionadas as reações envolvidas na calcinação e clinquerização, o que tornou a descrição do processo mais realista. Essas alterações afetaram significativamente os valores das eficiências obtidas anteriormente.

Abstract

The production of cement requires high energy consumption. The main process of cement production is the clinker production called clinkerization. This process occurs in a rotary kiln. Previous studies indicate that a considerable part of the energy spent in the cement production process is used in clinker production. Thus, the study on the use of the energy available for the operation of the rotary kiln is relevant. Several authors used mathematical modeling of rotary kilns to analyze the energy and exergy efficiencies of this equipment. In this study, it was proposed a methodology to calculate the energy and exergy efficiencies of a kiln used in clinker production. The reactions involved in calcination and clinkerization were added and this modification resulted in a more realistic process description. These changes significantly affected the efficiency values previously obtained.

Assunto

Engenharia Química, Engenharia Mecânica, Fornalhas, Análise energética, Cimento

Palavras-chave

Análise energética, Análise exergética, Forno rotativo de clínquer, Cimento

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https://www.scielo.br/j/ce/a/ZZpyFGZvkq47WM6DxPkzpZm/?lang=pt

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