Estudo teórico da formação de fuligem na combustão do N-heptano

Abstract

A fuligem é um dos maiores poluentes produzidos em processos de combustão mal controlados, podendo causar problemas como danos ambientais, doenças respiratórias e mau funcionamento de componentes mecânicos. O presente estudo teórico consiste na elaboração de um modelo simplificado de dois passos para o processo de formação de fuligem na combustão do n-heptano. A modelagem é feita através de um Reator de Mistura Perfeita (PSR) O trabalho avaliou a formação de fuligem em função de determinados parâmetros de combustão relevantes (Razão de Mistura, Tempo de Residência e Recirculação dos Gases de Exaustão), sendo que os resultados foram satisfatórios em termos qualitativos. Porém, o ajuste de parâmetros semi-empíricos, como fatores pré-exponenciais, e realização de testes experimentais serão necessários para permitir posteriores validação e calibração do modelo.

Soot particles are one of the most important pollutants produced in poorly controlled combustion processes and can cause problems as environmental damage, respiratory diseases and malfunctions of thermo-mechanical devices. This theoretical study is based on a simplified two-step model for the soot formation process in the combustion of n-heptane. The model is based on a Perfect Stirred Reactor (PSR). The effect of some relevant combustion parameters (Equivalence Ratio, Residence Time and EGR) on the soot formation was evaluated and the results were qualitatively satisfactory. However, adjustment of semi-empirical parameters, as pre-exponential factor, and experimental testing will be needed to allow further validation and calibration of the model.