Simulação do processo de calcinação de gipsita em forno rotativo com aquecimento indireto

Abstract

O processo de obtenção do gesso beta, que consiste na desidratação do minério da gipsita a uma temperatura entre 125 °C e 160°C, é realizado em fornos rotativos através de queima direta ou indireta. Os principais combustíveis utilizados neste processo no Polo Gesseiro do Araripe são a lenha, o coque de petróleo, o óleo BPF e gás natural. Esta dissertação estuda a modelagem matemática de um sistema de calcinação com aquecimento indireto utilizando dois combustíveis sólidos diferentes: a lenha e o coque de petróleo. A modelagem é feita por meio do Método dos Volumes Finitos em um modelo bidimensional de coordenadas cilíndricas. Através da simulação numérica é possível prever o perfil de temperatura em uma seção transversal do forno, tal como suas taxas de aquecimento. São observadas as influências de parâmetros como vazão mássica do combustível, percentual de excesso de ar na combustão e teor de umidade da lenha. Também é realizada uma comparação entre os processos utilizando a lenha e o coque com relação ao custo e à emissão de dióxido de enxofre (SO2).