Avaliação do
Você é humano?
8
5
=
Denunciar conteúdo impróprio
Atenção: Todas as denúncias são sigilosas e sua identidade será preservada.
Os campos nome e e-mail são de preenchimento opcional
Estudo sobre a viabilidade técnica-econômica de um maçarico oxi-hidrogênio utilizando eletrólise da água
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753756
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Stradiotto, Nelson Ramos | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/0072173018005712 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Carneiro, Patrícia Alves | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/8797074073023988 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Peres, Afonso Aurélio de Carvalho | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/1840173466290463 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Ferreira, Elivelton Alves | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/9791486511562981 | - |
| Autor(es): dc.contributor | Souza, Paulo Marcelo de | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2759766880484509 | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/2495283052843896 | - |
| Autor(es): dc.creator | Nunes, Armando Teixeira | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-07-11T17:36:31Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-07-11T17:36:31Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-12-12 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-12-12 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://app.uff.br/riuff/handle/1/27233 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/753756 | - |
| Descrição: dc.description | Os maçaricos usualmente empregados desde o início do século XX na indústria e no comércio utilizam como elemento combustível e comburente, os gases acetileno (C₂H₂) e oxigênio (O₂), respectivamente. Estes dois gases são adquiridos no mercado já processados para o seu uso imediato, principalmente para a realização de processos de soldagem, corte, aquecimento e fundição. O presente estudo apresenta a viabilidade técnica e econômica da utilização de um maçarico que emprega os gases hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂), obtidos via o processo de eletrólise da água, sendo que os gases gerados são utilizados imediatamente, sem a necessidade de armazenamento em vasos de pressão. Na indústria e no comércio, os maçaricos comumente utilizados são robustos e precisam periodicamente serem recarregados e o proprietário precisa armazenar o equipamento contendo os gases. O gás acetileno por ser um hidrocarboneto, quando queimado libera grandes quantidades de dióxido de carbono (CO₂), gás este causador do efeito estufa e ao mesmo tempo o acetileno por ser altamente tóxico, exige um cuidado maior do operador do equipamento com relação a sua exposição aos gases, principalmente quando o mesmo é utilizado em espaços confinados e/ou reduzidos. Este estudo também visa analisar a viabilidade econômica do equipamento, usando para isso a comparação entre a aquisição de um equipamento tradicional e o equipamento construído e pesquisado. O estudo econômico ainda faz uma comparação entre o custo da produção dos gases via eletrólise e a compra dos gases C₂H₂ e O₂ em fornecedores locais, finalizando com a simulação dos custos operacionais de uma suposta empresa com o uso de ambos os equipamentos. O uso do maçarico com chama proveniente de gás oxi-hidrogênio gerado a partir da eletrólise da água, tem ainda como finalidade proporcionar uma sustentabilidade em nível ambiental e social devido às características inerentes do processo. Os resultados desta pesquisa mostram que o uso de volume de 1,5 litros de KOH como eletrólito suporte na concentração de 20 g L⁻¹ e com corrente de 15A foi a configuração entre todas as 12 pesquisadas que apresentou maior eficiência térmica, tendo atingido uma média de 990°C para a chama, sendo ainda observado que nestas condições as temperaturas dos reservatórios de hidrogênio e oxigênio foram também as mais elevadas. Foi possível observar que a concentração de eletrólito de suporte quando aumentada para 40 g L⁻¹ de KOH promove uma maior dissipação de calor na célula eletrolítica e nos reservatórios, ocasionando menores temperaturas na operação do maçarico. Pode-se concluir também que a variação da corrente e da concentração do eletrólito suporte influencia diretamente a produção dos gases formados no ânodo (oxigênio) e no cátodo (hidrogênio), decorrente do aquecimento da célula eletrolítica, promovendo uma variação na velocidade de circulação do eletrólito dentro da célula eletrolítica e consequentemente nos reservatórios dos gases. O melhor resultado econômico-financeiro obtido foi aquele onde se utilizou na produção de chamas a combinação de 1,5 litros de eletrólito, a uma corrente de 15 A e concentração de eletrólito suporte de 20 g L⁻¹ de KOH, quando comparado a produção de chamas do maçarico convencional, em mesmas condições de temperaturas e vazão dos gases combustível e comburente. | - |
| Descrição: dc.description | The torches usually used since the beginning of the 20th century in industry and commerce, use as combustible and oxidizing element the acetylene (C₂H₂) and oxygen (O₂), respectively. These two gases are acquired in the market already processed for their immediate use, mainly for the realization of processes of welding, cutting, heating and casting. The present study presents the technical and economical feasibility of the use of a torch using the hydrogen (H₂) and oxygen (O₂) gases, obtained through a process of electrolysis of the water, with the generated gases being used immediately, without the need for storage in vessels pressure. In industry and trade in services, commonly used torches are robust and need to be periodically recharged and the owner needs to store the stocked equipment. Acetylene gas, as a hydrocarbon, when burned, releases considerable amounts of carbon dioxide (CO₂), which is a greenhouse gas and at the same time highly toxic, which also requires greater exposure to gases, especially when it is used in confined and/ or reduced spaces. This study also aims to analyze the technical feasibility of the equipment, using for this the comparison between the acquisition of traditional equipment and the equipment constructed and researched. The economic study also makes a comparison between the cost of producing the gases by electrolysis and the purchase of the C₂H₂ and O₂ gases in local suppliers, ending with the simulation of the operational costs of a supposed company with the use of both equipment. The use of the flame torch from oxy-hydrogen gas generated from the electrolysis of water also has the purpose of providing environmental and social sustainability due to the inherent characteristics of the process. The results of this research show that the use of a 1.5 liter volume of KOH as a support electrolyte in 20 g L⁻¹ and with a current of 15A was the configuration among all 12 surveyed, presenting greater thermal efficiency when using the digital temperature recorder, reaching the average of 990° C for the flame, where it was still observed that the temperatures of the hydrogen and oxygen reservoirs were the highest as well. It was possible to observe that the support electrolyte concentration, when elevated to 40g L⁻¹, promotes heat dissipation in the electrolytic cell and in the reservoirs and, therefore, registering lower temperatures in the experiments. It can also be concluded that the variation of the current and the concentration of the electrolyte (KOH) directly influence the formation of bubbles (generated gases) in the anode (oxygen) and the cathode (hydrogen), resulting from the heating of the electrolytic cell entails a greater or lesser velocity of circulation of the electrolyte inside the electrolytic cell and consequently in the reservoirs of both. The study also shows that the use of the equipment constructed and studied has greater economic viability compared to conventional equipment, when they are compared in equal conditions of obtained temperatures and gas flow. The best economic-financial result obtained was the one where the combination of 1.5 liters of electrolyte was used in the production of flames, at a current of 15 A and support electrolyte concentration of 20 g L⁻¹ of KOH, when compared to the production of conventional torch flames, under the same conditions of temperature and flow of combustible and oxidizing gases. | - |
| Descrição: dc.description | 93 p. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Open Access | - |
| Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Análise de viabilidade | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Maçarico oxi-hidrogênio | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Produção de hidrogênio por eletrólise | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Eletrólise da água | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Acetileno | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Tecnologia Ambiental | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Produção intelectual | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Feasibility analysis | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Oxyhydrogen torch | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Production of hydrogen by electrolysis | - |
| Título: dc.title | Estudo sobre a viabilidade técnica-econômica de um maçarico oxi-hidrogênio utilizando eletrólise da água | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | Dissertação | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF | |
Não existem arquivos associados a este item.
O Portal eduCAPES é oferecido ao usuário, condicionado à aceitação dos termos, condições e avisos contidos aqui e sem modificações. A CAPES poderá modificar o conteúdo ou formato deste site ou acabar com a sua operação ou suas ferramentas a seu critério único e sem aviso prévio. Ao acessar este portal, você, usuário pessoa física ou jurídica, se declara compreender e aceitar as condições aqui estabelecidas, da seguinte forma:
- O Termo de Uso pode ser modificado pela CAPES a qualquer tempo, sem necessidade de notificação prévia, sendo que tais modificações serão válidas a partir da data de sua veiculação neste portal;
- Para aprovação de cadastro do usuário ao sistema, a CAPES pode requisitar o fornecimento de informações, haja vista a política de segurança adotada, objetivando resguardar a segurança dos usuários nesse ambiente virtual;
- O usuário aceita e declara compreender que, em razão do peculiar ambiente da Internet, a CAPES não poderá garantir que o acesso ao site seja livre de erros ou problemas decorrentes de casos fortuitos, internos ou externos, casos de força maior ou ainda de outros casos não inteiramente sujeitos a controle direto dos administradores do site e, portanto o usuário se obriga a isentar a CAPES de quaisquer reclamações ou indenizações. A CAPES também não se responsabiliza por interrupções, interceptações, invasões, disseminação de vírus ou outros atos ilícitos, típicos e atípicos de ambiente virtual, e de web, dos quais a CAPES não tenha tido intenção deliberada de participar ou praticar;
- O usuário aceita e declara compreender que qualquer texto, marca, áudio, imagem, ou conteúdo veiculados no site são protegidos por direitos de propriedade intelectual o qual deve ser respeitado de acordo com a licença concedida pelo respectivo detentor dos referidos direitos, sob pena de apuração das responsabilidades cabíveis;
-
Desta forma a CAPES se exime de toda e qualquer responsabilidade por eventuais perdas, danos e prejuízos de qualquer natureza decorrentes:
- Do descumprimento da lei, da moral e dos bons costumes, como consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da infração aos direitos de propriedade intelectual e industrial, segredos empresariais, compromissos contratuais de qualquer tipo, direitos à honra, à intimidade pessoal e familiar, à imagem das pessoas, direitos de propriedade e de toda e qualquer natureza pertencentes a um terceiro por consequência da transmissão, difusão, armazenamento, disponibilização, recepção, obtenção ou acesso aos conteúdos;
- Da falta de veracidade, precisão, exatidão, pertinência e/ou atualidade dos conteúdos;
- Da inadequação para qual seja o propósito, ou da frustração, das expectativas geradas pelos conteúdos;
- Exceto quando mencionado explicitamente, ou quando se tratar de citação de material alheio ou ilustração, nos limites estabelecidos pela Lei 9.610/98, todo o Conteúdo textual original do Portal eduCAPES está disponível livremente para leitura, entre outros direitos, conforme definido na licença Creative Commons;
- A CAPES não se responsabiliza pelos comentários, opiniões, informações, depoimentos, mensagens, vídeos, textos, imagens, áudios ou qualquer outro tipo de conteúdo que sejam, postados, publicados e disponibilizados através do Portal eduCAPES pelos usuários, sendo a responsabilidade civil e criminal atribuída única e exclusivamente ao autor dos comentários, opiniões, informações, ou mensagens. Todo o conteúdo publicado por usuários são de responsabilidade exclusiva dos mesmos e de caráter completamente independente, sendo que todo e qualquer tipo de opinião, ideal e/ou posição expressados não refletem necessariamente o ponto de vista e a posição do Portal eduCAPES e/ou da CAPES. A CAPES se reserva o direito de armazenar as informações destes autores e/ou Usuários, a fim de viabilizar sua identificação;
- O usuário aceita e declara compreender que a CAPES poderá disponibilizar no Portal eduCAPES, links de acesso para outros sites e endereços virtuais administrados, controlados ou operados por terceiros. Qualquer site conectado a partir do eduCAPES não está sob o controle da CAPES;
- A CAPES não assume nenhuma responsabilidade ou obrigação por qualquer informação, comunicação ou material encontrado em tais sites, ou em qualquer site conectado a tais sites. A CAPES não assume qualquer responsabilidade pelos serviços ou funcionalidades ali dispostos, sendo a decisão de utilização e a forma de relacionamento com os mesmos de exclusiva responsabilidade do usuário, que inclusive isenta a CAPES de fiscalizar o conteúdo ou zelar pela integridade de tais sites ou endereços virtuais.
- O usuário aceita e declara compreender que o acesso a determinadas áreas do site será restrito. Para acessá-las, o usuário deverá fazer o login e cadastrar uma senha de acesso. A senha é individual, sigilosa e intransferível, sendo o usuário o único responsável pela guarda da mesma. O usuário assume toda e qualquer responsabilidade pelo mau uso ou pela utilização da senha por terceiros;
- A CAPES reserva o direito de excluir o cadastro, de excluir o material submetido ou proibir o acesso do usuário ao portal eduCAPES no caso de qualquer abuso ou indício de prática ilícita no uso do site ou de qualquer uso não autorizado ou proibido pelo usuário, nos termos da legislação brasileira;
- As condições estabelecidas no Termo de Aceite e Uso do Site são regidas pela lei brasileira. Sob nenhuma circunstância o usuário deverá violar qualquer lei usando o portal eduCAPES para propósitos que incluam, mas não limitados a isso, difamação ou perturbação de outros, violação de direitos de propriedade intelectual ou de terceiros, envio de material obsceno ou ofensivo, vírus, arquivos corrompidos, ou outros programas que poderiam danificar ou alterar este site ou os computadores de empresa ou de terceiros;
- A CAPES reserva o direito de retirar qualquer conteúdo que infrinja a lei, a moral e os bons costumes nos termos da legislação vigente e também na hipótese de o conteúdo não se coadunar com as finalidades educativas do Portal. A CAPES garante o direito de defesa e contraditório dos usuários. O usuário reconhece que o material enviado por terceiros, que não a CAPES, não é endossado pela mesma.
Concordo e desejo baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo
Não concordo e não irei baixar o arquivo