Adições apenas de Resíduo e apenas de Cal

Analisando a Figura 52, podemos observar que os piores resultados, tanto nos experimentos sem agitação como nos experimentos com agitação, foram obtidos quando das adições apenas de resíduo e apenas de cal. A Figura 55 apresenta a variação do teor de enxofre em relação ao tempo e o grau de dessulfuração (ηS) atingido em cada um desses experimentos.

Figura 55. Variação do teor de enxofre em relação ao tempo experimentos com apenas

Analisando os piores resultados do resíduo em comparação com a cal, este pode ter ocorrido, porque o transporte de massa do enxofre do seio do metal até a partícula de cal, que é favorecido pela agitação p

MgCO3 presentes no resíduo, e

era a etapa controladora da reação de dessulfuração. Este fato comprova as afirmações de

Estes autores afirmam a

transporte de massa do enxofre do metal até a interface com a cal, e sim o transporte de massa do enxofre através da camada de CaS sólida que se forma em volta das partículas de cal

alteração com a agitação provocada pela decomposição dos carbonatos presentes no resíduo e/ou agitação mecânica. Neste caso, o que prevaleceu com a adição do resíduo no lugar da cal

decomposição dos carbonatos e também pela maior massa de resíduo em relação a cal. A queda de temperatura foi de 25ºC

caso da adição da cal. Mesmo a temperatura se recuperando rapidamen

2,5 minutos, respectivamente), houve uma diminuição na porcentagem de dessulfuração, pois uma diminuição na temperatura é prejudicial à reação em questão.

(A) (B)

do teor de enxofre em relação ao tempo (A) e grau de dessulfuração nos experimentos com apenas Cal e apenas Resíduo (B).

Analisando os piores resultados do resíduo em comparação com a cal, este pode ter ocorrido, porque o transporte de massa do enxofre do seio do metal até a partícula de cal, que é favorecido pela agitação provocada pela calcinação do CaCO

presentes no resíduo, e/ou pela agitação mecânica, quando foi o caso, não era a etapa controladora da reação de dessulfuração.

as afirmações de Ohya (1977) e Niedringhaus

autores afirmam a que na ausência de fluorita a etapa controladora não é o transporte de massa do enxofre do metal até a interface com a cal, e sim o transporte de massa do enxofre através da camada de CaS sólida que se forma em

cal. Estes resultados indicam que esta camada

agitação provocada pela decomposição dos carbonatos presentes no resíduo e/ou agitação mecânica. Neste caso, o que prevaleceu com a adição do cal, foi a maior diminuição de temperatura causada pela decomposição dos carbonatos e também pela maior massa de resíduo em relação a cal. A queda de temperatura foi de 25ºC para adição do resíduo, contra 10ºC no

. Mesmo a temperatura se recuperando rapidamen

2,5 minutos, respectivamente), houve uma diminuição na porcentagem de dessulfuração, pois uma diminuição na temperatura é prejudicial à reação em

(B)

(A) e grau de dessulfuração nos (B).

Analisando os piores resultados do resíduo em comparação com a cal, este pode ter ocorrido, porque o transporte de massa do enxofre do seio do metal até a partícula rovocada pela calcinação do CaCO3 e pela agitação mecânica, quando foi o caso, não

Niedringhaus e Fruehan (1988). a etapa controladora não é o transporte de massa do enxofre do metal até a interface com a cal, e sim o transporte de massa do enxofre através da camada de CaS sólida que se forma em . Estes resultados indicam que esta camada não sofreu agitação provocada pela decomposição dos carbonatos presentes no resíduo e/ou agitação mecânica. Neste caso, o que prevaleceu com a adição do ção de temperatura causada pela decomposição dos carbonatos e também pela maior massa de resíduo em relação a para adição do resíduo, contra 10ºC no . Mesmo a temperatura se recuperando rapidamente (em 5 e 2,5 minutos, respectivamente), houve uma diminuição na porcentagem de dessulfuração, pois uma diminuição na temperatura é prejudicial à reação em

Além disto, outro motivo para este resultado, é que a capacidade de sulfeto do resíduo é menor que a da cal, como será mostrado no item 5.8.2.

Considerando a velocidade de dessulfuração dada pela Equação (2.42), nota-se que a cinética de dessulfuração é função do transporte de massa, influenciado pelo parâmetro k da referida equação, e do teor de enxofre de equilíbrio, influenciado pelas condições termodinâmicas, ou seja, uma diminuição na temperatura e na capacidade de sulfeto aumenta o teor de de enxofre de equilíbrio (|S|e), diminuindo a velocidade de dessulfuração e, consequentemente, o grau de dessulfuração.

-d|S|/dt = k(|S| - |S|e) (2.42)

Os melhores resultados dos experimentos com agitação em relação aos experimentos sem agitação podem ser explicados por uma melhor dispersão das partículas sobre o banho, fazendo com que mais partículas do material dessulfurante entrassem em contato com o banho e reagissem, aumentando o grau de dessulfuração do banho. Na falta da agitação, o material ficava aglomerado em uma determinada parte da superfície do banho, tendo uma menor quantidade de partículas em contato com o banho e assim uma menor dessulfuração.

Como em todos os casos em que houve a adição somente de resíduo ou cal, o grau de dessulfuração foi menor, fica evidenciado que na ausência de fluorita, a etapa controladora não é o transporte de massa do enxofre do metal até a interface com a cal, e sim o transporte de massa do enxofre através da camada de CaS sólida que se forma em volta das partículas de cal.

Segundo Ohya (1977), quando 15% de cada partícula de cal é convertida em CaS na ausência de fluorita, o poder dessulfurante da cal é praticamente anulado, chegando-se aos resultados apresentados.

Além disto, no caso da adição apenas de resíduo, a presença de sílica, pode ter levado à formação de algum cálcio-silicato (Ca3SiO5), que segundo Mitsuo et al. (1982), tem baixa solubilidade de enxofre e alto ponto de fusão, o qual obstrui a transferência dos íons S2+ e retardam a dessulfuração.

Isto diminui o valor de k, o que também diminui a velocidade de dessulfuração, podendo chegar a interromper o processo.