Simulação numérica de uma câmara de pós-combustão

Abstract

A incineração é uma alternativa de tratamento para os resíduos sólidos, em especial àqueles que apresentam riscos biológicos e químicos. Porém a ela existe uma preocupação associada que é a poluição gerada pelas emissões atmosféricas, que podem ser minimizadas através da otimização dos equipamentos responsáveis pela queima, buscando uma combustão completa de tal forma que esta elimine compostos tóxicos aos ecossistemas. A fluidodinâmica computacional é uma ferramenta cada vez mais usada na engenharia para o projeto, análise e aperfeiçoamento de equipamentos industriais, permitindo a previsão do comportamento do processo mesmo previamente à construção do equipamento. O objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho de uma câmara de pós-combustão a ser utilizada no polimento da queima de um gás gerado a partir da incineração de resíduos de saúde, através de simulações empregando o software ANSYS CFX® 13.0. O gás, contendo componentes típicos de correntes provenientes de um incinerador é admitido na câmara sob uma temperatura de 950°C e o comburente, ar atmosférico, a 25°C. O desempenho da câmara foi avaliado pela distribuição espacial da temperatura e das concentrações de metano e monóxido de carbono; foram observadas taxas de conversão de 99,99% para estes componentes. Temperaturas ideais para a condução do processo foram observadas, e a simulação permitiu que alterações no projeto da câmara fossem propostas. Estes resultados demonstraram que a simulação do escoamento reativo na câmara de pós-combustão via fluidodinâmica computacional é uma ferramenta de grande utilidade na análise do desempenho deste tipo de equipamento.