Waste heat recovery in the ceramic industry

Abstract

Este trabalho tem como objetivo principal constituir um contributo para a sistematização e análise das diferentes opções disponíveis para a recuperação de calor residual na indústria cerâmica, através do desenvolvimento e aplicação de uma metodologia para a incorporação eficiente de tecnologias de recuperação de calor residual. Com base na revisão da literatura, a metodologia proposta fornece bases para a identificação e caracterização das fontes de calor residual presentes na indústria cerâmica, bem como apresenta a revisão e análise de aplicabilidade das tecnologias de recuperação de calor mais comuns e inerentes a este sector. A demonstração e aplicação da metodologia proposta foi desenvolvida no âmbito de um estágio extracurricular numa unidade fabril portuguesa do setor cerâmico - TopCer - integrado no programa Galp 202020@UA. O estudo de caso desenvolvido revelou a importância da recuperação de calor como uma das ferramentas para a melhoria da eficiência energética no sector cerâmico no sentido de obter uma vantagem competitiva. A revisão bibliográfica sobre recuperação de calor demonstrou que esta área do conhecimento tem apresentado um crescimento significativo em termos de número de publicações quase duplicando em número de 2011 para 2012, o que ilustra o crescente interesse da comunidades científica e tecnológica por este tema. A metodologia proposta tendo o setor da indústria cerâmica como ponto de partida, é suficientemente robusta para poder ser facilmente adaptada a outras indústrias que procuram soluções de poupança de energia através da valorização de calor residual.

This work aims to be a contribution to the systematization and analysis of the different options available for waste heat recovery in the ceramic industry, through the development and application of a methodology for incorporating efficient technologies in waste heat recovery in the industrial process. Based on a review of the literature, the proposed methodology provides the bases for the identification and characterization of waste heat sources in the ceramics industry, and presents a review and analysis of the applicability of the available technologies for heat recovery, most common and inherent in this sector. The demonstration and application of the proposed methodology was developed at a Portuguese ceramic manufacturing unit – TopCer – as part of an extracurricular internship under Galp 202020@UA program. The undertaken case study revealed the importance of heat recovery as a tool for improving energy efficiency in the ceramic sector in order to gain competitive advantage. The literature review on the waste heat recovery has demonstrated that this area has suffered a significant increase in terms of number of publications in 2012, illustrating the growing interest of scientific communities and practitioners in the heat recovery problems. The elaborated methodology for waste heat recovery incorporation is a rather robust instrument and, therefore, it can be easily tailored to other industries looking for energy saving solutions though consideration of waste heat recovery options.