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Title: Avaliação termo-ambiental de um processo Waelz modificado para tratamento de resíduos perigosos.
Other Titles: Thermo-environmental evaluation of a modified Waelz process for the treatment of hazardous waste.
???metadata.dc.creator???: ARAÚJO NETO, Ascendino Pereira de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RAMOS, Wagner Brandão.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: BRITO, Romildo Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: VASCONCELOS, Luís Gonzaga Sales.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FOSSY, Michel François.
Keywords: 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
Issue Date: 19-Mar-2021
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: 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.
???metadata.dc.description.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.
Abstract: 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.
Keywords: 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
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20399
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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