Modelamento físico e matemático dos efeitos da injeção auxiliar de gás em um reator Kanbara.

Abstract

Neste trabalho, foi proposto como forma de otimização da eficiência do Reator Kanbara, a injeção auxiliar de gás, reativo ou não, para o aumento da turbulência do sistema e consequente intensificação da interação entre metal e escória. Procura-se também melhor condicionamento químico para a ocorrência da dessulfuração. Diversos aspectos foram investigados em um modelo contendo água, tais como o tempo para homogeneização do meio, a área interfacial entre as fases líquida e gasosa, e a qualidade da dispersão da escória em meio ao líquido. Também foram realizadas simulações matemáticas através do solver Ansys – Fluent 14.5, de modo a se obter informações sobre o comportamento turbulento do modelo. Dentre os resultados obtidos, notou-se que a injeção de gás tem efeito positivo no arraste de escória para o fundo da panela. Consequentemente, aumenta-se o campo ativo para as reações. Foi observado também que a interação entre gás e líquido depende fortemente da dispersão e desintegração das bolhas e do seu tempo de permanência no sistema. Como resultado, a injeção de gás pelo fundo da panela levou ao melhor desempenho para esse parâmetro em comparação com o sopro pelo agitador. No tocante às simulações numéricas, foi obtida adequada correspondência entre os modelamentos físico e matemático.