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Dissertação

Numerical Modelling of Plastic Pyrolysis in a Solar Cavity Receiver Reactor EVALUATED

Detalhes: Encontrar novas formas de utilizar os resíduos de plásticos é importante para evitar que estes poluam o meio ambiente e para assegurar a sustentabilidade de recursos. A pirólise solar por absorção direta afigura-se como uma candidata promissora. Esta tese contém a primeira tentativa publicada de modelar numericamente este processo. Foi selecionado um reator simples, cilíndrico de leito fixo, iluminado através de uma janela por um refletor parabólico. Foi assumido que o catalisador seria utilizado após o passo de decomposição térmica, e portanto não foi incluído na simulação. Foram incluídos os três plásticos mais comuns com um modelo empírico para a sua decomposição e dados de calorimetria diferencial de varrimento (DSC) da literatura. Foram aleatoriamente atribuídas probabilidades à existência de aditivos, incluindo os pigmentos mais comuns, bem como filtros de UV e carbonato de cálcio, um enchimento comum. Dois produtos de decomposição foram introduzidos, óxido de cálcio e cobre. O espectro solar padrão de referência foi utilizado como radiação de entrada e a energia foi distribuída através de uma metodologia estocástica “Monte Carlo ray tracing”. Os resultados obtidos são prometedores e recomenda-se a continuação da investigação. As perdas de radiação ficaram só entre 1% e 3.5% nos casos normais. Verificou-se que uma granulometria de 3-5mm era suficientemente pequena para que a transferência de calor entre o plástico colorido e transparente fosse suficientemente eficiente. No entanto as limitações computacionais implicaram que os reatores simulados fossem de dimensões bastante reduzidas e é possível que aparecen fenómenos adicionais em reatores de dimensões mais realistas.
Keywords: pirólise solar, reator solar, pirólise de plásticos, utilização de resíduos de plásticos

Discussão: dezembro 20, 2017, 17:30