Orientador: Silvia Azucena Nebra de Perez

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Este trabalho apresenta uma análise energética dos processos de fabricação de cimento Portland, tendo como base a avaliação de eficiência pela 2a Lei da Termodinâmica, em que são aplicados os conceitos de Eficiência Racional e Análise Termoeconômica. No trabalho são discutidas as principais...

Resumo: Este trabalho apresenta uma análise energética dos processos de fabricação de cimento Portland, tendo como base a avaliação de eficiência pela 2a Lei da Termodinâmica, em que são aplicados os conceitos de Eficiência Racional e Análise Termoeconômica. No trabalho são discutidas as principais características das matérias-primas utilizadas e as reações de seus compostos na fabricação do clínquer, principal constituinte do cimento Portland, bem como dos combustíveis, que afetam o consumo de energia do processo. As características dos quatros principais processos de fabricação de cimento, quanto à forma de preparação das matérias-primas, consumo específico de calor, e consumo de energia elétrica também são discutidas, obtendo-se subsídios para a análise de eficiência energética. Como resultados são
apresentadas as comparações entre as eficiências exergéticas dos processos: de via úmida, de via semi-seca em Fomos Lepol, de via seca em fomo com preaquecedor de ciclones, e de via seca em fomo com precalcinador e preaquecedor. Também são apresentados os resultados da análise termoeconômica para os mesmos processos, em que se compara eficiência exergética, custo exergético unitário, custo da energia por quilograma de cimento produzido, etc. Por fim
são comparadas as emissões de poluentes de cada processo, bem como discutidas as formas de atenuação em cada um deles

Abstract: This work presents an energetic analysis of the production processes of Portland Cement, based in the evaluation of the efficiency through the second law of thermodynamics and the concepts of rational efficiency and thermoeconomy. The characteristics of the raw materiaIs, the reactions of...

Abstract: This work presents an energetic analysis of the production processes of Portland Cement, based in the evaluation of the efficiency through the second law of thermodynamics and the concepts of rational efficiency and thermoeconomy. The characteristics of the raw materiaIs, the reactions of their compounds in the clinker manufacturing, and the fuels used are
discussed, pointing their relations with the energy consumption in the processo The characteristics of the four main manufacturing processes are discussed, taking into account the preparation of the raw materials, the specific heat and electric energy consumption, getting informations for the energetic efficiency analysis. Results are presented about the exergetic efficiency of the four processes: wet and semi-wet kilns, Lepol kiln, dry process with cyclone preheater and precalciner. The results of the thermoeconomic analysis are presented for the same processes; the exergetic efficiency, the unit exergetic cost, the energetic cost of production, etc. The emissions of the pollutants in each process are shown and the ways of diminishing them are discussed.