Estudos da reatividade de coques de carvões catarinenses atraves da gaseificação com CO2

Abstract

Diversas investigações a respeito da cinética da gaseificação têm sido realizadas para elaboração de projetos e construção de gaseificadores. Carvões e seus coques são materiais heterogêneos, complexos, e a descrição completa de todos os mecanismos físicos e químicos que controlam as reações de gaseificação ainda não são bem conhecidos, principalmente com relação aos carvões catarinenses. Esse trabalho teve por objetivo estudar a influência de dois tipos de carvão/coque sobre a cinética das reações de gaseificação. Os coques foram pirolisados a 1100ºC, em atmosfera inerte, a partir de dois carvões catarinenses. A reatividade destes coques foi determinada em CO2 (fluxo de 0,5 NI/mim) em um reator de aço 316 L a temperaturas de 900ºC a 975ºC, e uma pressão total de 1 atmosfera. Para se estudar a influência da pressão parcial do CO2 e o efeito do impedimento do produto CO sobre a velocidade de reação, um tipos de coque foi gaseificado com misturas de CO2/N2 e CO2/CO/N2. Para a discussão dos dados cinéticos foi utilizada uma equação de velocidade com ordem de reação n=1, relativa ao carbono como medida para a reatividade, a qual melhor descreveu o comportamento desses coques durante a gaseificação. Os dados experimentais dos sistemas CO2/N2-Coque e CO2/CO/N2-Coque, ajustaram-se bem a uma equação do tipo Langmuir-Hinshelwood. Na análise dos resultados foram considerados a influência do grau de conversão, superfície interna, matéria mineral dos carvões e modificações estruturais sofridas pelo tratamento ácido e pirólise.