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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo da formação de poluentes via simulação numérica de modelos cinéticos de frações da gasolina
Título(s) alternativo(s): Study of the formation of pollutants by numerical simulation kinetic models for gasoline fractions
Autor: Maia, Rodrigo do Patrocínio 
Primeiro orientador: Baptista, Leonardo
Primeiro membro da banca: Bauerfeldt, Glauco Favilla
Segundo membro da banca: Cruz, Mauricio Tavares de Macedo
Terceiro membro da banca: Souza, Simone Lorena Quitério de
Resumo: O aumento do uso de biocombustíveis não é apenas uma solução para substituição das matrizes energéticas à base de petróleo, mas também uma alternativa para minimizar as emissões de poluentes atmosféricos. Porém, quando se fazem alterações deste tipo, é necessário que se faça um estudo detalhado dos possíveis impactos que tais mudanças poderão promover. Muitos estudos têm sido realizados com o intuito de entender o efeito dos biocombustíveis quando misturados a gasolina. Já foi observado a redução da concentração dos materiais particulados (MP), na fração do MP10, no entanto houve um aumento da contribuição das partículas com diâmetro menores que 2,5 μm, sendo que estas últimas apresentam um potencial toxicológico maior que o MP10. Neste trabalho foi realizado uma avaliação dos principais poluentes formados durante o processo de combustão da mistura da gasolina contendo etanol via modelos cinéticos de combustão da gasolina. O modelo utilizado e proposto em nosso trabalho é uma junção do mecanismo de combustão da gasolina de Mehl et al., (2012), com os modelos da combustão do etanol e do n-butano que inclui a formação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) de Marinov et al., (1999, 1998) e modelo contendo reações de compostos nitrogenados propostos por Hori et al., (2008). Para a validação dos modelos cinéticos foi realizado a determinação do tempo de ignição comparando os resultados do trabalho com dados da equação empírica proposta por Cancino et al., (2011). A simulação encontrou dois HPA com elevadas concentrações, o fluoranteno e o fluoreno com concentrações de 1,36 e 53,78 μg/mL respectivamente. Também foi possível mostrar que a concentração de CO aumenta com o aumento da concentração de etanol na gasolina e a concentração de NOx diminui
Abstract: The increase in the use of biofuels is not only a solution to replace the energy mix based on oil, but has also been adopted by the ability to minimize emissions of air pollutants by combustion processes. However to make such types of changes, it is necessary to perform a detailed study of the potential impacts related to these changes. Many studies have been conducted in order to understand the behavior of biofuels when blended to gasoline. It was observed the reduction in concentrations of particulate matter (PM) in the fraction of PM10, however there was an increase in particles with diameter smaller than 2.5 μm. which present higher toxicity than PM10 particles. In this study was evaluated the main pollutants formed during the combustion process of the ethanol-gasoline mixture by kinetics models of gasoline combustion. The used and proposed model is composed by four models: the Mehl s mechanism for gasoline combustion (Mehl et al., 2012), the combustion model of ethanol and n-butane that includes the formation reactions of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) of Marinov et al., (1998, 1998), and the reaction for nitrogenated compounds proposed by Hori et al., (2008). The proposed model was validated by comparison of ignition delay time calculated by the simulations with the equation proposed by Cancino et al., (2011). The model predicts the formation of fluorene and fluoranthene as the major PAH formed during combustion. The evaluation of the effect of ethanol addition in the gasoline indicates the increase of CO concentration and decrease o NOx concentration as the ethanol concentration increase
Palavras-chave: Emissions
soot
particulate matter
PAH
nitro-PAH
combustion ethanol-gasoline
Emissões
fuligem
material particulado
HPA
nitro-HPA
combustão etanol-gasolina
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: MAIA, Rodrigo do Patrocínio. Estudo da formação de poluentes via simulação numérica de modelos cinéticos de frações da gasolina. 2017. 95 f. Dissertação (Mestrado em Química ambiental; Polímeros) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15852
Data de defesa: 20-Fev-2017
Aparece nas coleções:Mestrado em Química

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