Indústrias de diversos portes encontram no Laboratório de Engenharia Térmica do IPT o apoio necessário para a solução de problemas relacionados ao emprego de combustíveis. A Braskem é uma das empresas do setor petroquímico e álcool químico que utilizam esta capacitação do Instituto, e solicitou recentemente ao laboratório uma série de testes de um conjunto completo de queimadores (fornos de nafta e etano) da unidade da empresa na cidade de Triunfo (RS). “O problema relatado pela Braskem consistia na combustão com deficiência de ar em alguns dos seus fornos de nafta e etano, provocando a formação de monóxido de carbono na zona de radiação e uma diminuição da eficiência energética do equipamento, com possibilidade de queima na zona de convecção”, explica o pesquisador do laboratório, Renato Vergnhanini.
Usando como base uma série de trabalhos anteriores realizados nos fornos de outras unidades da Braskem nas cidades de Marechal Floriano (AL) e Camaçari (BA), a equipe do IPT identificou a possibilidade de que o problema tivesse como causa a quantidade insuficiente de ar arrastada pelos jatos de gás combustível nos queimadores dos fornos.
Laboratório de Energia Térmica do IPT executou uma série de testes de um conjunto completo de queimadores (fornos de nafta e etano) da unidade da empresa na cidade de Triunfo
Para investigar o problema, foram executados no laboratório diversos testes a frio e a quente. Nos testes a frio, com o gás combustível sendo substituído por ar comprimido, foram verificadas, basicamente, a vazão de gás em função da pressão a montante do bocal e a vazão de ar arrastada pelo jato de gás para o interior do corpo do queimador, o chamado ar primário, em função da pressão do gás e da abertura do registro desse ar primário.
Nos testes a quente, com o conjunto instalado na fornalha cilíndrica do laboratório, os queimadores foram ensaiados, com e sem silenciador, em diferentes bocais para diversas aberturas dos registros de ar primário e secundário e em diversas depressões da fornalha.
Os testes mostraram que, nos fornos de nafta, a resolução dos problemas enfrentados passa pela implantação de melhorias nos componentes dos queimadores, como ajuste de tolerâncias dos orifícios e material construtivo dos bocais e também a geometria e o acabamento interno do difusor, entre outras. Para os queimadores dos fornos de etano, além de recomendações semelhantes, sugeriu-se avaliação da possibilidade de troca dos seus difusores pelos utilizados nos queimadores dos fornos de nafta.
Toda a parte experimental do trabalho teve acompanhamento da área de Engenharia de Processos da Braskem e do consultor Fausto Furnari. “Neste tipo de trabalho isso é muito importante porque, à medida que os resultados são obtidos, fazemos uma discussão com o cliente e idealizamos novos ensaios”, afirma Vergnhanini.
Segundo a engenheira química Lea Soledar dos Santos, da Braskem, o trabalho desenvolvido com o IPT trouxe experiência e conhecimentos técnicos que têm sido aplicados no seu dia a dia na empresa para diferentes avaliações relacionadas à combustão e desempenho de queimadores. Algumas aplicações foram feitas também em outras unidades com fornos de pirólise. “Parte das recomendações foram implantadas em um forno de nafta durante a última manutenção, mostrando em uma avaliação preliminar ganhos significativos com a redução do consumo de gás combustível”, completa Leandro Colussi, coordenador da Engenharia de Processos de Olefinas e Eteno Verde da Braskem. “As demais recomendações serviram de base para a formatação de dois projetos de modificação em fornos de nafta e etano que estão em curso, com previsão de implantação para os próximos anos.”
