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Apost i la Energia da Madeira
nd ice
1 - Introduo ......................................................................................... 1
1.1 - Setores Industriais Consumidores de Carvo Vegetal ........................ 2
2 - Teoria da Carbonizao .................................................................... 4
2.1 - Parmetros da Matria-Prima para Produo de Carvo .................... 52.1.1 - Densidade Bsica da Madeira ............................................................................... 62.1.2 - Teor de Umidade .................................................................................................... 8
2.1.3 - Tamanho das Peas ............................................................................................... 92.2 - Composio Qumica da Madeira ........................................................ 102.3 - O Processo de Carbonizao da Madeira ........................................... 12
2.3.1 - Carbonizao da Celulose ................................................................................... 132.3.2 - Carbonizao das Hemiceluloses ....................................................................... 142.3.3 - Carbonizao da Lignina ..................................................................................... 14
2.4 - Fsico-Qumica da Carbonizao ......................................................... 15
3 - A Produo de Carvo de Vegetal ................................................. 17
3.1 - Parmetros de Produo ...................................................................... 173.1.1 - Temperatura Mxima Mdia ................................................................................ 17
3.1.2 - Taxa de Aquecimento .......................................................................................... 223.1.3 - Presso do Forno Durante o Processo .............................................................. 243.2 - Fornos de Carbonizao ....................................................................... 25
3.2.1 - Forno Rabo Quente.............................................................................................. 273.2.2 - Forno de Encosta ................................................................................................. 293.2.3 - Forno de Superfcie ............................................................................................. 303.2.4 - Forno de Superfcie com Cmara Externa ......................................................... 313.2.5 - Fornos Metlicos ................................................................................................. 333.2.6 - Processos Industriais .......................................................................................... 33
3.2.6.1 - Process o Reic hert -Lur g.............................................................................. 333.2.6.2 - Pro ces so Sif ic -Lam bi ot te ............................................................................. 343.2.6.3 - Process o IPT ................................................................................................. 35
3.2.7 - Forno Container ............................................................................................... 363.2.8 - Outros Fornos ...................................................................................................... 38
4 - Propriedades do Carvo Vegetal ................................................... 39
4.1 - Rendimento Gravimtrico ..................................................................... 394.2 - Propriedades Qumicas ......................................................................... 40
4.2.1 - Carbono Fixo ........................................................................................................ 414.2.2 - Cinzas ................................................................................................................... 414.2.3 - Materiais Volteis ................................................................................................. 42
4.3 - Propriedades Fsicas ............................................................................. 434.3.1 - Densidade ............................................................................................................. 43
4.3.1.1 - Dens id ade do g ranel .................................................................................... 44
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4.3.1.2 - Dens id ade Aparen te ..................................................................................... 444.3.1.3 - Dens id ade Verdadeir a .................................................................................. 454.3.1.4 - Po ro si dade .................................................................................................... 45
4.3.2 - Resistncia Mecnica .......................................................................................... 464.3.3 - Friabilidade ........................................................................................................... 474.3.4 - Umidade ou Higroscopicidade ............................................................................ 494.3.5 - Granulometria Mdia ........................................................................................... 50
4.4 - Reatividade ............................................................................................. 504.5 - Poder calorfico ...................................................................................... 51
5 - O Carvo Vegetal na Siderurgia e Metalurgia ............................... 54
5.1 - O Alto-Forno ........................................................................................... 555.2 - Qualidade do Carvo Vegetal para Outros Fins ................................. 61
6 - Impactos Ambientais do Carvoejamento ...................................... 61
6.1 - Principais Grupos Qumicos Poluentes Presentes na Fumaa ........ 646.2 - Avaliao da Toxicidade Aguda e Mutagenicidade ............................ 68
6.3 - Avaliao da Toxicidade Aguda ........................................................... 756.4 - Avaliao da Mutagenicidade ............................................................... 766.5 - Estimativa da Quantidade de Poluentes Emitidos na carbonizaode Eucalipto ....................................................................................................... 79
6.5.1 - Comparao Entre Carvo Vegetal e Carvo Mineral ....................................... 816.6 - Medidas de Controle da Poluio ........................................................ 82
6.6.1 - Incineradores ....................................................................................................... 826.6.2 - Reciclagem de Gases e Recuperao do Alcatro ............................................ 846.6.3 - Separao dos Ps e Partculas ......................................................................... 85
7 - Bibliografia ...................................................................................... 85
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Introduo
At a segunda guerra mundial, o carvo era um dos combustveis mais utilizado
no mundo. A descoberta dos combustveis derivados do petrleo, que permitiu odesenvolvimento dos motores a exploso e abriu maiores perspectivas de velocidade e
potncia, e o surgimento da energia nuclear, relegaram o carvo a condio de fonte
subsidiria de energia. No entanto, a disponibilidade de grandes jazidas de carvo mineral e
o baixo custo do carvo vegetal ainda conferem a esse combustvel um papel relevante
(BARSA, 1998).
O grfico 1 mostra o quo dependente o Brasil em termos energticos da
utilizao de carvo mineral como fonte energtica. Este argumento j seria suficiente para
maiores incentivos para aumento da utilizao do carvo vegetal. No petrleo o governo tem
se esforado em reduzir a dependncia externa, visando at mesmo a auto-suficincia.
Grfico 1Dependncia Externa de Energia em % de 1978 at 1999 em funo
do tipo de fonte energtica. (Balano Energtico Nacional, 2000)
De acordo com o Balano Energtico Nacional (2000) o carvo vegetal vinha
tendo um decrscimo contnuo no seu consumo (8,6 milhes de tonelada em 1994 para 6,7
milhes de tonelada em 1998). A partir de 1999 o setor parece estar se revitalizando comum suave aumento de 0,2 milhes de toneladas, porm parece que essa condio de
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aumento tender a continuar. A explicao mais provvel para isso a desvalorizao da
moeda, tornando o preo do carvo vegetal mais interessante do que o do coque mineral,
produto concorrente como fonte energtica e redutor qumico do minrio de ferro durante a
sua produo nos altos fornos do setor siderrgico.
A siderurgia responsvel pelo consumo de 85% do carvo vegetal, enquanto
que os outros 15% so consumidos nas residncias. Considerando o grande consumo
siderrgico, a qualidade do carvo se torna importante para agregar valor ao produto final
(ferro-gusa). O que torna o setor siderrgico grande consumidor de carvo, movimentando
este setor da economia. Balano Energtico Nacional (2000)
Ambientalmente o carvo vegetal leva grande vantagem em relao ao carvo
mineral uma vez que proveniente de uma fonte renovvel. Porm os atuais processos decarbonizao no so isentos de poluio.
Entretanto, novas tecnologias do processo de carbonizao prometem aumentar
ainda mais esta vantagem ambiental que o carvo vegetal possui em relao ao coque
mineral.
1.1 - Setores Industriais Consumidores de Carvo Vegetal
No ano de 1981, a produo de ao em nvel mundial foi de 700 milhes de
toneladas. Na Amrica Latina foram produzidos 27 milhes, sendo que somente Brasil,
Mxico e Argentina foram responsveis por mais de 70% dessa produo. No caso do
Brasil, a produo de ao apresentou grande crescimento durante o sculo XX. Essas
elevadas taxas de crescimento foram marcadas por quatro grandes perodos:
Perodo I:de 1924 a 1946 - a produo evolui de 4,5 mil toneladas de ao
para 324 mil toneladas, sendo a Companhia Siderrgica Belgo-Mineira a
principal responsvel pela evoluo da produo no perodo. A taxa mdia
de crescimento de 22% a.a. A produo baseada principalmente no uso
de insumos nacionais, como o carvo vegetal.
Perodo II: de 1946 a 1960 - incio da operao da Companhia Siderrgica
Nacional. Aqui se d o incio da produo de laminados planos e do uso de
insumos energticos importados, principalmente carvo mineral.
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Perodo III: de 1960 a 1964 - duas empresas iniciam a produo de ao, a
USIMINAS e a COSIPA. A produo evolui de 1,9 milhes para 3,0 milhes,
com taxa anual de crescimento de 12%.
Perodo IV: de 1964 a 1980 - a produo evolui de 3 milhes de toneladas
para 15,4, com taxa de crescimento anual de 8,5%.
Sob o aspecto geogrfico, 91% da produo de ao bruto se concentram em
trs estados: Minas Gerais (35%), So Paulo (32%) e Rio de Janeiro (24%). No que se
refere produo de gusa, observa-se que somente em Minas Gerais, concentra-se mais
de 55% da produo nacional. O setor siderrgico pode ser dividido em quatro grandes
blocos:
Usinas integradas a coque: essas usinas produzem mais de 55% do ao
bruto brasileiro. So empresas de grande porte, com capacidade de produo
de 3,5 milhes de toneladas/ano/empresa. O perfil bsico a coqueriaaltos
fornos de grande porte.
Usinas integradas a carvo vegetal ou reduo direta: produzem ao e
tubos de ferro fundido.
Usinas no integradas: so responsveis por cerca de 16% da produo
nacional. O perfil de produo basicamente o forno eltrico ou o sistema
Siemens Martins - Laminao. Utilizam como matria-prima sucata.
Usinas para a produo de gusa (produtores independentes): um setor
cujo produto exclusivamente o ferro-gusa, destinado aciaria e fundies.
O carvo vegetal um importante insumo para diversos segmentos industriais,
tais como os produtores de ferro-gusa, ferro-ligas, ao, silcio metlico, cimento, carbureto
de clcio, e tambm para uso domstico. Segundo dados da ABRACAVE, em 1999 esses
setores consumiram 6,5 milhes de toneladas de carvo vegetal, das quais 75% seoriginaram de reflorestamento.
Em funo das caractersticas de cada um desses setores, a produo de
carvo vegetal pode ser dividida em 2 cenrios:
Grandes produes: Empresas como Mannesmann, Acesita, Gerdau e
Belgo-Mineira, todas produtoras de ao, tm consumos individuais da ordem
de 70-300 mil t/ano de carvo vegetal. Para garantir o auto-suprimento,
essas empresas possuem extensas florestas prprias. Suas carvoarias,geralmente com capacidade superior a 5 mil t/ano, so planejadas como
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estruturas de longa vida til. A mecanizao das tarefas crescente, com o
uso de mquinas e fornos retangulares para 70 a 180 st de madeira por
corrida.
Pequenas produes: Praticadas em florestas de terceiros ou pequenas
reas prprias, tem carter itinerante. O abastecimento dos produtores de
ferro-gusa e ferro-ligas se d dessa forma. As carvoarias, geralmente com
capacidades inferiores a 5 mil t/ano, so planejadas para 2 a 4 anos de vida
til, e o investimento em mquinas e fornos mnimo. Predominam os
pequenos fornos de alvenaria do tipo rabo-quente ou encosta, com
capacidade de 12 a 20 st de lenha por corrida.
Teoria da Carbonizao
Carvo um material slido, poroso, de fcil combusto e capaz de gerar
grandes quantidades de calor. Pode ser produzido por processo artificial, pela queima de
madeira, como o carvo vegetal; ou originar-se de um longo processo natural, denominado
carbonizao, pelo quais substncias orgnicas, principalmente vegetais, so submetidas
ao da temperatura terrestre durante cerca de 300 milhes de anos e transformam-se em
carvo mineral. Em funo da natureza desses processos, o carvo vegetal tambmchamado de artificial, e o carvo mineral, de natural (BARSA,1998).
A carbonizao um processo conhecido h pelo menos 10.000 anos, porm
este processo evoluiu muito pouco durante todo este tempo.
A carbonizao pode ser definida como o processo cujo objetivo aumentar o
teor de carbono fixo na madeira por meio de tratamento trmico. Para que isso acontea,
necessria a ocorrncia de vrios processos, tanto fsicos como qumicos. Alguns autores
relatam que o processo de carbonizao pode ser entendido ao se estudar o
comportamento dos trs principais componentes da madeira: a celulose, as hemiceluloses e
a lignina. Compreendendo o comportamento desses componentes, possvel compreender
como se realiza a carbonizao.
Durante o processo de carbonizao da madeira, o carvo apenas uma frao
dos produtos que podem ser obtidos. Caso sejam utilizados sistemas apropriados para a
coleta, tambm podem ser aproveitados os condensados pirolenhosos (lquido pirolenhoso)
e os gases no-condensveis. A prtica mais completa e eficiente, quando, alm do carvo
vegetal (resduo) so aproveitados os condensados e os gases no-condensveis da
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madeira, denomina-se denomina-se destilao seca, podendo ser implantada a partir da
utilizao de retortas ao invs dos fornos convencionais.
1.2 - Parmetros da Matria-Prima para Produo de Carvo
Sendo a madeira a matria-prima para a produo de carvo, precisamos
conhec-la em mais detalhes, para entendermos mais claramente o processo de produo
de carvo.
A qualidade do produto madeira varia naturalmente entre:
1 - Entre espcies
2 - Entre rvores de uma mesma espcie
3 - Dentro de uma mesma rvore
4 - Idade da rvore
Logo o produto carvo gerado sofrer variao conforme a sua matria prima.
A utilizao da madeira como fonte de redutor de minrio de ferro, oferece
certos atrativos tecnolgicos conforme JUVILLAR (1982):
1. So isentos de S (enxofre) e isso vantajoso na metalurgia e ecologia.
2. O carbono produzido em florestas no interfere no equilbrio da Terra. As
florestas consomem CO2, mas tambm o desprendem ao queimar-se ou
degradar-se. Alm do mais as florestas desprendem O2. Os combustveis
fsseis produzem CO2ao queimar, mas consomem O2em vez de produz-lo.
3. O carbono produzido nas florestas perpetuamente renovvel, enquanto
exista vida no planeta terra.
4. As florestas geram carbono e o armazenam ao mesmo tempo, de modo que
no necessrio dispor de depsitos adicionais para o produto como
acontece na maior parte dos processos de fabricao de outros
combustveis.
5. Como desvantagens das florestas como fonte de energia pode-se citar a
necessidade de grandes quantidades de terra e gua, o que obriga a vencer
grandes obstculos no tcnicos (polticos, administrativos, etc.)
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O Brasil um pas privilegiado neste contexto, pois possui grande extenso
territorial e intensa insolao.
Os parmetros mais importantes da madeira para produo de carvo so a
densidade, a umidade, o tamanho das peas, e a composio qumica que discutiremos em
mais detalhes.
1.2.1 - Densi dad e Bsi ca da Madeira
A partir do conceito fsico mais elementar, podemos conceituar a densidade
como quantidade de massa, expressa em peso, contida na unidade de volume. Em se
tratando de madeira, a densidade pode ser absoluta, expressa em g/cm3 ou Kg/m3, ou
relativa, quando comparada com a densidade absoluta da gua destilada, insenta de ar,
temperatura de 3,98oC, com densidade de 1,0 g/cm3 . Nos sistemas CGS e SI, o nmero
que exprime a densidade absoluta coincide com o nmero admensional que exprime a
densidade relativa (VITAL, 1984).
QUADRO 1- Classificao da densidade da madeira de acordo com o FORESTPRODUCTS LABORATORY (1974).
Intervalos de densidade (g/cm3) Tipo de madeira- a 0,20 extremamente leve
0,20 a 0,25 excessivamente leve0,25 a 0,30 muito leve0,30 a 0,36 leve0,36 a 0,42 moderadamente leve0,42 a 0,50 moderadamente pesada0,50 a 0,60 pesada0,60 a 0,72 muito pesada0,72 a 0,86 excessivamente pesada
0,86 em diante extremamente pesada
A madeira um material poroso e o valor numrico da densidade depende da
incluso ou no do volume de poros. Se a determinao do volume incluir o volume dos
poros, obter-se-, a densidade aparente; se a determinao do volume no incluir o volume
dos poros, obtm-se a densidade real ou verdadeira, o que corresponde densidade da
parede celular, cujo valor igual a 1,53 g/cm3, independente da espcie. A densidade
bsica aquela que considera a madeira como massa real completamente seca e o volume
verde ou completamente saturado de gua; a densidade bsica , pois sempre aparente,
podendo ser absoluta ou relativa (PANSHIN & ZEEW, 1982).
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A densidade da madeira um dos ndices mais importantes a ser considerado
dentre as diversas propriedades fsicas da madeira, pois alm de afetar as demais
propriedades interfere de forma significativa na qualidade de seus derivados (BRASIL e
FERREIRA, 1971).
A densidade da madeira, bem como as demais propriedades, varia de uma
espcie para outra, dentro da mesma espcie e na direo radial e axial de uma mesma
rvore. As variaes da densidade so resultantes das diferentes espessuras da parede
celular, das dimenses das clulas, das inter-relaes entre esses dois fatores e da
quantidade de componentes extratveis presentes por unidade de volume (PANSHIN e De
ZEEUW, 1980).
As variaes da densidade ao longo do tronco so menos consistentes do queaquelas na direo radial. A proporo de madeira juvenil na direo longitudinal do caule
tende a aumentar. Como resultado imediato densidade diminui, o que freqentemente
ocorre em muitas espcies, especialmente em conferas, em virtude de a formao da
madeira juvenil, ser mais acentuada nas conferas que nas folhosas. No Eucalyptus grandis,
contudo, comumente a densidade aumenta com a altura, embora um declnio inicial possa
estar presente (MALAN, 1995).
A densidade, porm no deve ser considerada como um ndice isolado de
qualidade da madeira. A composio qumica e as caractersticas anatmicas so fatores
que devem ser tambm considerados (WENZL, 1970; BRASIL et. al., 1977).
Na produo de carvo vegetal, a densidade deve ser encarada sob vrios
aspectos, sendo que vrias consideraes podem ser feitas em torno dela. A densidade da
madeira afeta a capacidade de produo de carvoaria, porque para um determinado volume
de forno a utilizao de madeira mais densa resulta em maior produo em peso. Alm
disso, madeira mais densa produz carvo com densidade mais elevada, com vantagens
para alguns de seus usos (OLIVEIRA et. al.1982b; e BRITO, 1993).OLIVEIRA (1988), num trabalho desenvolvido com madeira de eucalyptus fez
algumas correlaes entre a densidade de madeira e outros parmetros anatmicos e
qumicos para produo de carvo, so eles:
Aumento de densidade da madeira acompanhado pelo aumento da
espessura da parede das fibras, reduo do lmem e aumento no
comprimento das fibras.
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medida que se aumentam os teores de lignina e de extrativos aumenta-se
proporcionalmente a densidade.
Reduz-se a densidade da madeira com aumento do teor de holocelulose.
Madeiras mais porosas produzem carvo de maior porosidade
Madeiras mais densas produzem carvo mais denso.
Estas correlaes so importantes, pois ajudam a selecionar a madeira e tomar
os devidos cuidados no manejo da madeira a ser utilizada para produzir carvo.
1.2.2 - Teor de Um idad e
Qualquer material lenhoso recm-abatido apresenta uma quantidade
considervel de gua, a qual, para a maioria dos casos de utilizao, deve ser em parte
removida.
A umidade existente na madeira de uma rvore recm-abatida atinge valores
bastante elevados quando se analisa a massa. Por exemplo, madeiras de espcies do
gnero pinus, podem apresentar de 450 a 700 Kg de gua por metro cbico de madeira, isto
, 50 a 60% do peso inicial da madeira mais gua (OLIVEIRA et al., 1986).
Quando a madeira de uma rvore recm-abatida exposta ao meio ambiente,inicialmente evapora-se a gua localizada nos vasos, nos canais e no lmem das clulas,
que denominada gua de capilaridade ou gua livre. Permanece na madeira toda gua
localizada no interior das paredes celulares que chamada gua de adeso, e a umidade
correspondente a este estado denominada umidade de saturao das fibras (GALVO e
JANKOWSKY, 1985). Quando este tipo de umidade removida a madeira sofre alteraes
em suas propriedades (GONALVES, 1987).
Por outro lado, quando a madeira, previamente seca a 0% de umidade,
exposta ao meio ambiente, ela absorve a gua que est dispersa no ar em forma de vapor.
A gua adsorvida corresponde gua de adeso e o teor de umidade final alcanado pela
madeira, que depende das condies do meio a da espcie vegetal considerada,
denominado umidade de equilbrio com o ambiente (GALVO e JANKOWSKY, 1985).
Existe ainda um outro tipo de gua na madeira a chamada gua de
constituio, ela se encontra quimicamente combinada com as substncias da parede
celular, ou seja, a gua que faz parte da substancia qumica da madeira (GONALVES,
1987). A gua de constituio no realmente gua at que o material celulsico seja
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aquecido em condies drsticas, onde degradaes trmicas ocorram, resultando na
quebra de grupos hidroxlicos para formar gua. A gua de constituio participa da
natureza orgnica da parede celular e no removida durante a secagem, porque faz parte
da madeira. Para retir-la necessrio quebrar a estrutura da madeira ou carboniz-la. Agua de constituio no desempenha papel importante na inter-relao entre a substncia
madeira e a gua de soro, no influenciando nas propriedades fsicas e mecnicas da
madeira (SKAAR, 1972)
A umidade da madeira um fator importante e deve ser muito bem observado
no processo de carbonizao da madeira.
A madeira antes de ser carbonizada precisa sofrer secagem. O processo de
secagem consome muita energia, que fornecida por parte da queima da lenha dentro doforno, ou da cmara de combusto externa, a depender do modelo do forno. Quanto mais
mida a madeira maior ser a energia necessria para sec-la.
A presena de gua na madeira representa reduo do poder calorfico, em
razo da energia necessria para evapor-la, depois o teor de umidade sendo muito
varivel, pode tornar difcil o controle do processo de combusto, havendo necessidade de
constantes reajustes no sistema (COTTA, 1996 citando LADEIRA,1992).
Segundo VALENTE (1986) citado por COTTA (1996), a fabricao de carvo
com madeira mida, origina um carvo frivel e quebradio, provocando a elevao do teor
de fino durante o manuseio e transporte e aconselha carbonizar a madeira com umidade,
base seca, entre 20-30%.
Teores de umidade elevados, principalmente na regio central da madeira,
cerne, inevitavelmente provocar fendilhamento no carvo vegetal, predispondo a maior
gerao de finos, fato ocasionado pelo aumento da presso de vapor por ocasio da
transformao da madeira em carvo vegetal (COTTA,1996).
1.2.3 - Tamanh o das Peas
Refere-se ao dimetro e comprimento da madeira a ser carbonizada.
Em termos de dimetro, qualquer pea de lenha pode ser carbonizada. Por
razes de qualidade do carvo produzido, o dimetro ideal para carbonizao est entre 10
e 20 cm. Dimetros maiores do que 20 cm podem tornar o carvo muito quebradio, alm
de dificultar o manuseio da pea. Dimetros menores do que 10 cm dificultam o arranjo das
peas dentro do forno, aumentando o tempo de enchimento, com conseqncia do aumento
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do custo da mo-de-obra. Quanto ao comprimento da pea, ela deve estar de acordo com o
tamanho do forno.
Em termos de comprimento, testes realizados no CETEC (1982), mostraram
uma correlao positiva entre comprimento das peas e gerao de finos.
bastante comum o aparecimento de trincas na regio central do carvo.
Principalmente os de grande dimetro.
As trincas e fissuras internas do carvo so originadas de zonas de
concentraes de tenso na madeira, ocasionada pela grande impermeabilidade da regio
central (cerne) das peas. Essa impermeabilidade devida geralmente ao acmulo de
resinas nas cavidades da fibra comuns do cerne. (OLIVEIRA, 1982).
Dimetros e comprimentos maiores de madeira carbonizada proporcionam um
carvo mais frivel.
1.3 - Composio Qumica da Madeira
O tecido lenhoso das rvores constitudo por diferentes tipos de clulas. As
plantas folhosas possuem uma estrutura mais complexa do que as conferas, com maior
nmero de tipos de clulas. Os principais componentes anatmicos das folhosas so os :
elementos de vasos, responsveis pela conduo de seiva; fibrotraquedeos e fibras
libriformes, responsveis pela resistncia mecnica da madeira; tecido de reserva,
responsvel pelo armazenamento de compostos, e raios, responsveis pela transferncia de
material no sentido radial.
O fenmeno da carbonizao pode ser explicado e entendido a partir das
transformaes sofridas pelos principais componentes da madeira, a celulose, as
hemiceluloses e a lignina. A madeira se compe basicamente de oxignio, hidrognio ecarbono. O carbono pode representar at 50% da composio da madeira, o oxignio, 44%,
e o hidrognio, 6%. Levando-se em conta o percentual que esses trs elementos
representam, torna-se fcil entender porque a carbonizao pode ser compreendida
conhecendo-se o comportamento da lignina, das hemiceluloses e da celulose, j que esses
componentes so basicamente formados de carbono, oxignio e hidrognio.
De acordo com LEWIN e GOLDSTEIN (1991) e TSOUMIS (1991), em termos
mdios, as madeiras so constitudas por:
Celulose: 40-45%
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Hemiceluloses: 20-30%
Lignina: 18 - 25% (Folhosas) e 25 - 35% (Conferas)
Extrativos: 3-8% Cinzas: 0,4%
A celulose, principal componente da parede celular, um polissacardeo linear
constitudo de unidades anidro pirano glicose com ligaes glicosdicas do tipo Beta 1-4 com
alto grau de polimerizao, possuindo uma estrutura cristalina e no ramificada. O seu grau
de polimerizao est compreendido entre 9000 e 10000, podendo chegar a at 15000
unidades de glicose. o composto mais comum na natureza, sendo insolvel em solventes
orgnicos, em gua, em cidos e em lcalis diludos, todas temperatura ambiente (LEWIN
e GOLDSTEIN,1991).
As hemiceluloses tambm so polissacardeos e diferem da celulose por serem
polmeros ramificados e de cadeia mais curta, possuem em sua estrutura outras unidades
de acar diterentes da glicose como por exemplo, hexoses e pentoses como a manose, a
galactose, a xilose, a arabinose, o cido 4-o-metilglucurnico,. Geralmente possuem um
peso molculas menor que o da celulose, o seu grau de polimerizao varia de 100 a 200
unidades de acares (PETTERSEN, 1984; LEWIN e GOLDSTEIN,1991). So os
compostos da madeira responsveis pela formao da maior parcela de cido actico,durante a decomposio trmica (OLIVEIRA et al., 1982a).
Segundo SHAFIZADEH e CHIN (1977) e (OLIVEIRA et al. 1982a), a 400C, a
celulose e as hemiceluloses resultam num rendimento em carvo de aproximadamente 10 a
13% respectivamente.
A lignina um dos trs polmeros bsicos que constituem a madeira. um
composto amorfo, tridimensional, de composio qumica bastante complexa, que se
constitui de unidades de fenil propano, tendo uma cadeia altamente ramificada; ocomponente mais hidrofbico da madeira. Tem uma funo adesiva entre as fibras e confere
dureza e rigidez parede celular (PETTERSEN, 1984).
As unidades de fenil propano so mantidas juntas, tanto por ligaes ter (C-O-
C) como por carbono-carbono (C-C). A ligao ter predominante, aproximadamente 2/3
ou mais das ligaes da lignina so desse tipo e o restante do tipo carbono-carbono
(SJSTRN, 1993).
A lignina um dos componentes da madeira de madeira de fundamental
importncia na produo do de carvo vegetal uma vez que o composto que mais contribui
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para a formao do resduo carbonfero, bem como pela formao do alcatro insolvel. A
lignina a 400C, proporciona rendimentos de aproximadamente 55% de resduo carbonfero
(OLIVEIRA et al., 1982a).
Os extrativos so componentes que no fazem parte da constituio qumica da
parede celular e incluem elevado nmero de compostos. Incluem resinas, acares, taninos,
cidos graxos, dentre outros compostos, os quais influem nas propriedades da madeira.
Assim, a cor, o odor, as resistncias ao apodrecimento e ao ataque de insetos, a
permeabilidade, a densidade e a dureza so afetados pela sua presena (PETTERSEN,
1984).
O contedo de cinzas usualmente pequeno, podendo incluir clcio, potssio,
magnsio e traos de outros. Quanto maior a proporo de matrias minerais na madeira,maior ser a percentagem de cinzas no carvo, fato este pouco desejvel, principalmente
quando alguns dos componentes so prejudiciais para fins siderrgicos. O teor, bem como a
composio qumica das cinzas pode ser afetada pela disponibilidade de minerais no solo
(ANDRADE, 1993).
Melhores propriedades qumicas do carvo, maiores teores de carbono fixo, e
menores teores em substncias volteis e cinzas esto associados madeira com altos
teores de lignina, para determinadas condies de carbonizao. Madeiras com altos teores
de extrativos e lignina produzem maior quantidade de carvo, com maior densidade e mais
resistente em termos de propriedades fsicas e mecnicas.
1.4 - O Processo de Carbonizao da Madeira
Todo o processo de carbonizao tem sido alvo de inmeras pesquisas para
conhecimento dos mecanismos e processos que levam transformao da madeira em
carvo. Quando se coloca uma pea de madeira sob a ao do calor, ocorre a destruio de
seus principais componentes, resultando na formao de carvo e diversos outros
compostos, dos quais mais de 213 j foram identificados. Para explicar como ocorre a
formao desses componentes, e quais so os mecanismos e reaes que acontecem
durante a carbonizao, tm-se desenvolvido vrios modelos. A carbonizao um
processo que depende do tempo e da temperatura. Assim, pode-se dizer que a formao de
tios durante o processo se d provavelmente pela no exposio da pea de madeira
temperatura durante um tempo adequado, gerando, assim, zonas no pirolisadas
(OLIVEIRA et al., 1982a; MEDEIROS E RESENDE, 1983).
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As anlises, termogravimtrica e termodiferencial tm sido frequntemente
usadas nos estudos de decomposio trmica da madeira. A anlise termogravimtrica
mostra como a madeira se comporta quando aquecida, sendo possvel verificar em que
temperatura iniciada a decomposio trmica e, ainda, em que faixa de temperatura adecomposio trmica mais pronunciada. A anlise termodiferencial torna possvel a
identificao dos picos e, ou das faixas de ocorrncia das reaes endotrmicas e
exotrmicas do processo.
1.4.1 - Carbon izao da Celu lo se
A celulose o componente da madeira mais fcil de ser isolado sendo, portanto,
o componente mais estudado. A celulose produz, sob atmosfera de nitrognio, 34,2% decarvo a 300 oC. Este resultado, no entanto, decresce vigorosamente com o aumento da
temperatura, e a 600 oC a degradao da celulose quase completa, deixando um resduo
de carvo de somente 5%. Como o processo de carbonizao ocorre a temperaturas
superiores de 300 oC, pode-se concluir que a celulose contribui pouco para a rendimento
gravimtrico do carvo (OLIVEIRA et al., 1982a).
Beall e Eickner, citado por OLIVEIRA (1982a) propuseram, com base nos
resultados de termoanlise, que a energia de ativao do processo de decomposio da
celulose da ordem de 40 kcal/mol. A degradao trmica da celulose nos seguintes
estgios:
Plat entre 155 e 259 oC, correspondente ao aquecimento da celulose, sem
provocar quebra de ligao;
Reaes exotrmicas localizadas nas regies de temperatura, 259 a 380 oC,
389 a 414 oC, 414 a 452 oC. Nestes intervalos de temperatura acorre quebra
da molcula de celulose;
Plat entre 452 e 500 oC, com formao de substncias estveis;
Reaes endotrmicas entre 500 e 524 oC, indicando o trmino das reaes.
De outra forma, a degradao da celulose pode ser dividida em estgios, onde
se pretende mostrar a ocorrncia dos principais eventos de maneira mais geral;
Primeiro estgio, neste perodo ocorre vigorosa decomposio;
Segundo estgio, a decomposio continua a ocorrer havendo a
volatilizao dos produtos formados;
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Terceiro estgio, evoluo dos produtos volteis.
1.4.2 - Carb on izao das Hem icelu loses
As hemiceluloses constituem o componente da madeira responsvel pela
formao da maior parcela de cido actico. o componente da madeira menos estvel,
devido sua natureza amorfa. A decomposio das hemiceluloses se processam em dois
estgios, os quais so (OLIVEIRA et al., 1982a).
Primeiro estgio, a molcula se decompe em fragmentos menores;
Segundo estgio, neste perodo ocorre uma despolimerizao das cadeias
pequenas, formando unidades do monmero. H grande formao de
volteis, tanto a partir do polmero como do monmero ento formado.
O fornecimento de calor ao processo produzir uma mudana brusca no
comportamento das hemiceluloses, pelo menos no que se refere ao rendimento em carvo.
Na temperatura de 500 oC o rendimento em carvo apenas 10%. Os produtos formados a
300 oC, quando submetidos a temperaturas mais altas, iro sofrer mudanas radicais,
decompondo-se e volatilizando, sendo que a maior parte dos volteis iro se condensar,
formando a maior frao a 500 oC que o lquido condensado. O baixo rendimento em
carvo a 500 oC (10%) mostra que as herniceluloses tambm contribui muito pouco para aformao de carvo no processo de carbonizao em fornos de alvenaria (OLIVEIRA et al.,
1982a).
1.4.3 - Carbon izao da L ig n ina
A lignina o componente da madeira de mais difcil isolamento, por isso os
estudos relativos ao processo de decomposio so escassos. Os mecanismos de
decomposio da lignina no esto bem definidos, devido sua estrutura relativamentecomplexa, ocasionando rupturas e formao de inmeros compostos. O comportamento da
lignina frente ao processo de carbonizao o principal responsvel pela formao do
carvo. O produto mais importante da decomposio da lignina o carvo, mostrando a
relao entre lignina e rendimento em carvo. Em temperaturas de 450 a 550 oC se obtm
um rendimento em carvo de 55% (SARKANEN e LUDWIG, 1971; OLIVEIRA et al., 1982a).
Esta temperatura compatvel com a temperatura de operao dos fornos de alvenaria, o
que demonstra a importncia da lignina na produo de carvo vegetal.
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1.5 - Fsico-Qumica da Carbonizao
Como explicado anteriormente, o comportamento da madeira ao ser
carbonizada pode ser explicado pelo comportamento de seus principais componentes. Cada
um deles participa de maneira diferente gerando diferentes produtos, devido natureza de
sua composio qumica. A medio da perda de peso ocorrida com a madeira e seus
componentes isoladamente uma tcnica de grande importncia para identificar as etapas
que ocorrem durante o processo de carbonizao. A degradao da celulose se processa
rapidamente em um curto intervalo de temperatura cerca de 50oCprovocando drsticas
mudanas no seu comportamento, com a perda de cerca de 77% do seu peso. As
hemiceluloses comeam a perder peso em temperaturas prximas a 225
o
C, sendo ocomponente menos estvel da madeira, uma vez que a sua degradao quase completa
na temperatura de 325oC, perdendo peso continuamente sob a ao do calor (SARKANEN e
LUDWIG, 1971; OLIVEIRA et al., 1982a).
A lignina o componente qumico da madeira mais importante quando se
objetiva a produo de carvo vegetal, pois o rendimento gravimtrico do processo est
diretamente relacionado com o contedo de lignina na madeira. Esse componente comea a
degradar-se em temperaturas mais baixas, a partir de 150oC, ao contrrio da celulose e das
hemiceluloses, cuja degradao mais lenta. A lignina continua perdendo peso em
temperaturas superiores a 500oC, dando como resultado um resduo carbonoso. Tal perda
bem menor que a ocorrida com a celulose e as hemiceluloses (SARKANEN e LUDWIG,
1971; OLIVEIRA et al., 1982a).
As maneiras de agrupar os fenmenos que acontecem durante a carbonizao
diferem de autor para autor. Por exemplo, (OLIVEIRA et al., 1982a; MEDEIROS E
RESENDE, 1983) dividiram os fenmenos da carbonizao da seguinte maneira:
Zona A: at 200oC, caracterizada pela produo de gases nocondensveis, tais como vapor dgua, CO2, cido frmico e actico;
Zona B: Compreendida na regio de temperatura entre 200 e 280oC. Nesta
zona so produzidos os mesmos gases da Zona A. Neste caso, h
diminuio substancial no vapor dgua e aparecimento de CO. As reaes
que acontecem nesta regio so de natureza endotrmica;
Zona C: de 280 a 500oC. A carbonizao ocorre por meio de reaes
exotrmicas. A temperatura a que as reaes exotrmicas ocorrem no est
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bem identificada. Os produtos obtidos nesta etapa so sujeitos a reaes
secundrias, incluindo combustveis e alcatro, CO e CH4;
Zona D: acima de 500oC. Nesta regio j existe o carvo. Aqui acontecem
vrias reaes secundrias, catalisadas pelo leito de carbonizao.
Klason e colaboradores citados por OLIVEIRA, (1982a), fizeram a primeira
tentativa de elaborar uma equao qumica para explicar o processo de carbonizao
temperatura de 400oC. A equao a seguinte:
2C42H66O28 ==> 3C16H10O2 + 28H2O + 5CO2+ 3 CO + C28H46O9
Essa equao genrica no contm todos os produtos obtidos na destilao da
madeira e, devido ao agrupamento dos condensveis em um s composto, no permite a
identificao das quantidades de alcatro e de cido pirolenhoso. Outros componentes do
carvo, como teor de umidade, cinzas e materiais volteis, tampouco so abordados. O
quadro 2, ilustra a evoluo da carbonizao em termos de produtos obtidos em
temperaturas crescentes de carbonizao (OLIVEIRA, 1982a).
Quadro 2 - Evoluo terica da carbonizao
Parmetros Secagem Gases
oxigenados
Incio da
fase doshidrocarbonetos
Fase dos
hidrocarbonetos
Dissocia
o econtrao
Fase do
H2
Temperatura (oC) 150-200 200-280 280-380 380-500 500-700 700-900
Teor de carbono fixo(% B.S.)
60 68 78 84 89 91
GNC (% B.S.)CO2COH2Hidrocarbonetos
6830-2
66,5300,23,3
35,520,56,537,5
31,512,37,548,7
12,224,642,720,5
0,59,780,98,9
PCI dos GNC(kcal/m3)
1000 1210 3920 4780 3680 3160
Fonte (CETEC, 1982)
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A Produo de Carvo de Vegetal
1.6 - Parmetros de Produo
A carbonizao pode ser representada de maneira simples como:
MADEIRA + CALOR = CARVO VEGETAL + VAPORES CONDENSVEIS +
GASES INCONDENSVEIS
Conforme ALMEIDA (1982) o processo de carbonizao pode ser dividido em
quatro fases distintas:
1 SECAGEM: Que consiste na evaporao da gua contida na madeira sob
as formas:
Higroscpica, no interior das fibras: at 110 oC.
Absorvida pelas paredes das clulas: de 110 oC a 150 oC
Quimicamente ligadade 150 oC a 200 oC
2 PRCARBONIZAO: Fase endotrmica do processo no qual uma frao
do licor pirolenhoso e pequenas quantidades de gases no condensveis so produzidas
de 180 oC a 200 oC at 250 oC a 300 oC.
3 CARBONIZAO: Perodo caracterizado por uma reao exotrmica e
violenta. A maior parte do alcatro e cido pirolenhoso so produzidos durante esta fase. De
250 oC a 300 oC.
4FASE FINAL: Perodo caracterizado por um aumento do teor de carbono no
carvo e conseqentemente um decrscimo no teor de materiais volteis, com grande
produo de alcatro
Os parmetros que influenciam este processo so apresentados a seguir.
1.6.1 - Tem peratu ra Mxim a Mdia
A temperatura de carbonizao afeta de maneira diferenciada cada elemento
qumico da madeira.
O grfico 2, apresenta a evoluo da converso da madeira em carvo. At
200oC, ocorre a secagem e o incio da decomposio da celulose e das hemiceluloses,
quando a fase slida perde cerca de 20% de seu peso. De 200 a 300 oC, as reaes de
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decomposio se intensificam, e a matriz slida reduz seu peso a cerca de 40% do valor
inicial. Acima de 300oC, a perda de peso bem menos intensa, restando, a 500oC, em torno
de 30% do peso inicial sob a forma de carvo. Tanto gases, vapores e matriz slida so
combustveis (OLIVEIRA, 1982a).
O teor de carbono eleva rapidamente com o aumento da temperatura de
carbonizao, enquanto decrescem os teores de hidrognio e oxignio.
Grfico 2Composio elementar do carvo vegetal e rendimento em relao
madeira seca, em funo da temperatura de carbonizao.
Fonte: CETEC (1982)
Segundo MIRANDA (1999) citando FLORES LOPEZ e SILVA (1998), a celulose
degradada rapidamente em um curto intervalo de temperatura, provocando drsticas
mudanas no seu comportamento e perdendo cerca de 77% do seu peso.
A celulose contribui muito pouco para a produo de carvo. Quando
carbonizada a temperatura de 600 oC, a produo de carvo a partir de celulose tende a ser
mnima. Quando o carvo produzido at cerca de 300 oC (condies de laboratrio),
ocorre um aumento no rendimento do carvo proveniente da celulose. A celulose nos
processos normais de carbonizao acaba sendo um gerador de produtos volteis.
As hemiceluloses tambm contribuem muito pouco para a produo de carvo.
Durante a carbonizao da madeira, apresentam um rendimento em carvo em torno de
10% a 500 oC. So muito instveis devido a sua estrutura amorfa, gerando volteis e cido
actico. As hemiceluloses comeam a perder peso em temperaturas prximas de 225 oC,
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
1
2
3
4
5
6
7
8
910
TemperaturaxComposioElement
Rendimentopesocarvo/pesmadeira(%)
Temperatur
%
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sendo o componente menos estvel da madeira, uma vez que sua degradao quase
completa a 325 oC, perdendo peso continuamente sob a ao do calor.(MIRANDA, 1999).
A lignina comea a se degradar lentamente em temperaturas mais baixas, a
partir de 150 oC e continuam perdendo peso em temperaturas superiores a 500 oC,
resultando em um resduo carbonoso. A lignina apresenta um rendimento em carvo de
55% quando a carbonizao realizada entre 450-550 oC. Os outros 45% esto divididos
em alcatro (15%), lquido condensado (20%) e gases no condensveis (10%). Observem
que a temperatura de carbonizao da lignina a temperatura comum dos fornos utilizados
atualmente para se produzir carvo (MIRANDA, 1999).
Grfico 3 Composio do carvo vegetal em funo da temperatura de
carbonizao.
Fonte: CETEC (1982)
Anlises de difrao de raio X realizadas no CETEC mostraram que quanto
maior a temperatura de carbonizao, a estrutura amorfa do carvo vegetal tende a se
ordenar tendendo a uma grafitizao.
Conforme mostra o quadro 3, como regra geral o aumento da temperatura de
carbonizao resulta em elevao dos rendimentos de lquido e gs, com conseqente
diminuio do rendimento em carvo. Isso mostra que, com o aumento da temperatura do
carvo, ocorre perda dos volteis, os quais iro enriquecer as fases lquida e gasosa. Essa
expulso dos volteis do carvo provoca um aumento do teor de carbono fixo, ou seja, uma
melhora na qualidade do carvo produzido
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Quadro 3- Rendimentos gravimtricos (%) obtidos na carbonizao da madeira
de Eucalyptus grandis.
Temperatura de
carbonizao (oC)
Rendimento em
carvo (%)*
Rendimento em
lquidos (%*)
Rendimento em
GNC (%)*
450 32,89 43,68 23,43
550 28,15 46,73 25,12
700 27,57 46,30 26,13
Fonte (CETEC,1982)
Idealmente, lgico se pensar na produo de um carvo com alto teor de
carbono fixo, ou seja, um carvo mais concentrado. No entanto, para se obter alto teor de
carbono fixo h necessidade de se introduzirem no processo quantidades semprecrescentes de energia. Conforme o quadro 4, o ganho obtido com o aumento do teor de
carbono relativamente grande quando se trabalha em temperaturas baixas. Quando a
temperatura se eleva demasiadamente, o aumento observado no teor de carbono no
relevante. De acordo com os dados discriminados no quadro acima, ao atingir a temperatura
de 500oC suficiente para produzir um carvo vegetal com um teor de 89,6% de carbono. A
elevao da temperatura para 1000oC aumenta o teor de carbono para 96,6%. Portanto, a
elevao da temperatura em 500oC resulta num pequeno aumento no teor de carbono (s 7
unidades), sendo, portanto, pouco prtica a produo de carvo temperatura de 1000 oC
(OLIVEIRA et al, 1982a).
Quadro 4 - Variao do teor de carbono fixo do carvo vegetal com a
temperatura final de carbonizao
Temperatura de carbonizao (oC) Teor de carbono fixo (%)
200 52,3
300 73,2
400 82,7
500 89,6
600 92,6
800 95,8
1000 96,6
Fonte: WENZL (1970).
O aumento do teor de carbono fixo do carvo vegetal com o aumento da
temperatura final de carbonizao acompanhado pela reduo concomitante do teor dematrias volteis, conforme mostrado no quadro 5.
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Quadro 5- Anlise qumica imediata do carvo obtido a diferentes temperaturas
finais de carbonizao
Temperatura de
carbonizao (oC)
Teor de carbono
fixo (%)*
Teor de materiais
volteis (%)*
Teor de cinzas (%)*
450 75,06 21,03 3,91
550 86,53 10,12 3,25
700 89,82 7,25 2,93
(%): em relao ao peso de madeira seca.
Fonte: CETEC(1982)
A composio dos gases de sada do forno de alvenaria tambm depende
sensivelmente de sua temperatura interna. At 280oC, desprendem-se gases oxigenados,
que iro ceder lugar aos gases hidrogenados medida que a temperatura do processo
aumenta. O desprendimento de hidrocarbonetos continua aumentando at a temperatura de
500oC. Com o aumento da temperatura h um enriquecimento do gs, pois ocorre aumento
dos gases combustveis e diminuio do teor de CO2. Inicialmente, os gases so
oxigenados, representados pelo CO e CO2. medida que a temperatura aumenta, h uma
mudana na natureza dos gases: inicia-se a formao dos gases hidrogenados,representados principalmente por CH4. de se esperar um aumento no poder calorfico dos
gases medida que se aumenta a temperatura (OLIVEIRA et al, 1982a).
Se a operao de carbonizao for interrompida em temperatura pouco inferior a
400oC, procede-se a uma completa vedao do forno. Haver nova formao de
hidrocarbonetos, enquanto os gases oxigenados e o hidrognio tendero a desaparecer
lentamente. Esse fenmeno ocorre durante o esfriamento do carvo no interior do forno.
Quando se fecha o forno naquela regio de temperatura, h tendncia de aumentar a
presso interna, e a atmosfera gasosa que envolve o carvo apresenta teor de
hidrocarbonetos e alcatro da ordem de 80 a 90%. Com o decorrer do tempo, o carvo
absorver grande parte desse material voltil dando origem ao carvo slido, podendo
aumentar o teor de carbono no carvo vegetal em 5 a 6%. Com relao influncia da
temperatura de carbonizao na recuperao de alcatro insolvel, verifica-se que o
aumento da temperatura final do processo aumenta a recuperao do alcatro. A formao
de alcatro insolvel se inicia na faixa de 150 a 200oC, passando por um mximo na faixa
compreendida entre 200 e 340oC. Nesta faixa de temperatura se produz praticamente 90%
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do alcatro durante a carbonizao, at uma temperatura final de 400 a 450oC (OLIVEIRA et
al, 1982a).
1.6.2 - Taxa de Aq uecim ento
A taxa de aquecimento pode ser definida como a velocidade que a temperatura
se eleva num dado intervalo de tempo, enquanto a madeira carbonizada.
Quando se processa a carbonizao da madeira, a taxa de aquecimento ou
velocidade de aquecimento do processo de carbonizao tem grande influncia nos
rendimentos gravimtricos dos produtos e tambm no teor de carbono fixo do carvo vegetal
(CETEC, 1981b)
Experincia realizadas no CETEC (1982) obtiveram resultados interessantes
com relao taxa de aquecimento, conforme pode ser observado no quadro 6.
Para uma carbonizao de 6 horas, que equivalente ao perodo de
carbonizao de uma retorta contnua, o rendimento em alcatro insolvel de 8,0%,
enquanto que, para a carbonizao de 3 dias, correspondente ao perodo de carbonizao
num forno de alvenaria, esse rendimento da ordem de 2,0%. Da, pode-se concluir que a
uma determinada temperatura final do processo, a produo de alcatro insolvel cresce
sensivelmente com o aumento da taxa de aquecimento. O comportamento do rendimento
em carbono fixo inverso quele apresentado pelo alcatro insolvel. O rendimento em
carbono fixo para a carbonizao de 3 horas da ordem de 26%, atingindo valores mdios
de 31% para a carbonizao conduzida num perodo de 3 e 8 dias. O rendimento em carvo
tambm afetado pela taxa de aquecimento. A relao da taxa de aquecimento com o
rendimento em carvo inversa, ou seja, quando a taxa de aquecimento aumenta, o
rendimento em carvo tende a reduzir (OLIVEIRA et. al., 1982a).
Carbonizao:
3 horas 2,3 oC/min
8 dias 2,3 oC/h
6 horas 1oC/min
3 dias 6 oC/h
Quadro 6 - Rendimentos da carbonizao a 430oC, a diferentes taxas de
aquecimento
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Taxa deaquecimento
Rendimento emcarvo (%)
Rendimento emalcatro (%)
Rendimento emcarbono fixo (%)
2,3 oC/min* 34,1 9,6 26,3
1,0 oC/min* 35,0 7,6 27,2
1,0 oC/min* 34,5 8,0 27,1
6,0 oC/h* 40,8 1,9 31,8
2,3 oC/h* 40,5 1,3 30,2
1,0 oC/min** 37,0 8,4 28,9
0,5 oC/min** 38,1 6,7 28,7
6,0 oC/h** 36,9 2,3 29,3
6,0 oC/h** 36,9 2,4 29,9
2,3o
C/h** 43,6 2,2 33,0(*) Eucalyptus grandis.
(**) Eucalyptus paniculata.
Fonte: CETEC (1981b)
O rendimento, em peso, do carbono fixo tende a cair quando a velocidade de
aquecimento aumenta.(GOMES, 1982).
Taxas mais elevadas de aquecimento tendem a produzir um carvo mais frivel.
Isso facilmente explicvel pelo fato de a cintica de carbonizao ser mais intensapromovendo assim fissuras e trincas no carvo.Taxas lentas de aquecimento promovem
aumento na densidade verdadeira do carvo quando comparados a taxas rpidas de
aquecimento, conforme pode ser observado no quadro 7 (OLIVEIRA, 1988).
Quadro 7 - Resultados da densidade relativa aparente do carvo vegetal
carbonizado a 430oC em diferentes velocidades de aquecimento.
Tempo de
carbonizao (horas)
Taxa de aquecimento
(oC/min)
Densidade verdadeira
(g/cm3)
Teor de carbono fixo
(% B.S.)
71,0
2,0
0,1
3,4
0,70
0,46
78,02
78,51
Fonte: (OLIVEIRA et. al., 1982a).
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1.6.3 - Presso do Forno Dur ante o Processo
A presso um parmetro de pouca influncia para produzir carvo uma vez
que praticamente todos os sistemas de carbonizao trabalham com a presso atmosfrica.Logo o interesse principal neste parmetro fica restrito a testes de laboratrios. Porm vale
salientar que alguns sistemas como o Forno Container trabalha com uma leve presso
negativa, logo de se esperar que haja uma melhora no rendimento do carvo embora no
existam dados cientficos que comprovem isto ainda.
Num processo aberto com bastante ar, os gases e vapores formariam as
chamas e a matriz slida a brasa, como se v ao se observar queima de uma pea de
madeira qualquer. Os produtos finais seriam as cinzas, a gua e o dixido de carbono.
Entretanto, enclausurando-se a madeira, no se permitindo a presena de oxignio e
mantendo-se condies satisfatrias de aquecimento para que as reaes de decomposio
ocorram, tem-se a gerao de cido pirolenhoso, alcatro, gases e carvo. Nos processos
industriais, a distribuio final desses produtos depender, portanto, da forma pela qual se
deu o aquecimento. Quando se usa fonte externa de calor para carbonizao (processos
alotrmicos), os rendimentos gravimtricos em produtos se aproximam dos obtidos em
testes de laboratrios. Quando a fonte de calor interna (processos autotrmicos), ou seja,
o calor proveniente da combusto parcial da madeira e dos prprios produtos da
carbonizao, a previso dos rendimentos extremamente difcil, devendo ser analisada
caso a caso em funo do tipo de equipamento de carbonizao utilizado.Com o grfico 4,
observa-se que a presso tem influencia sobre o rendimento em carvo (OLIVEIRA et. al.,
1982a).
Grfico 4 Rendimento da carbonizao em condies de presso atmosfrica
e em recipiente selado.
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Fonte: CETEC (1982)
A presso tem relao direta com o rendimento em carvo e inversa com o
rendimento em alcatro. Assim, aumentos na presso do processo fazem com que os
rendimentos em carvo aumentem e os rendimentos em alcatro diminuam. O mecanismo
de ao da presso est relacionado com o tempo de contato entre os reagentes, ou seja,
os volteis e o produto slido a alta temperatura. Desta forma, quanto maior o tempo de
contato, maior o rendimento em carvo, e vice-versa. Os resultados do quadro 7, ilustram as
variaes ocorridas quando se alteram as condies de presso do processo de
carbonizao (OLIVEIRA et. al., 1982a).
Quadro 1 - Rendimentos em carvo em carbonizaes realizadas sem e sob
presso (dados que representam o grfico 4)
Rendimento em carvo (%)
Temperatura de
carbonizao (oC)
Carbonizao sem presso Carbonizao em
recipiente selado
160 98,0 97,4
180 88,6 93,0
200 77,1 87,7
220 67,5 86,4
240 50,8 83,0
260 40,2 82,5
280 36,2 83,8
320 31,2 78,7
340 29,7 79,1
Fonte:CETEC(1982)
1.7 - Fornos de Carbonizao
Os fornos utilizados para a carbonizao da madeira podem ser classificados
das seguintes formas:
Pelo Aquecimento:
o Fornos com aquecimento externo ou alotrmicos
o Fornos com aquecimento interno ou autotrmicos
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Pelo Mobilidade:
o Fornos fixos
o Fornos portteis
Pelo Continuidade:
o Fornos contnuos
o Fornos por carga ou batelada.
So vrios os tipos de fornos existentes, sendo que os mais comuns so os
fornos de alvenaria, como o rabo quente, encosta e o de superfcie.
As vantagens destes fornos so:
1. Facilidade de vedao das entradas de ar;
2. Fcil controle da manobra de carbonizao;
3. Baixo custo;
4. Fcil construo;
5. A possibilidade de deslocamento acompanhando a explorao florestal;
Os fornos de alvenaria convencionais possuem certas desvantagens que podem
ser enumeradas conforme PIMENTA & BARCELLOS (2000):
1. Baixo rendimento gravimtrico com a consequente subutilizao da
biomassa lenhosa;
2. As fumaas da carbonizao so liberadas diretamente para o ambiente,
contaminado os trabalhadores e o ambiente circundante;
3. As paredes de alvenaria so ms condutoras de calor, o que faz com que
sejam necessrios dias para o resfriamento do carvo a temperaturas que
possibilitem manuseio, carga e transporte;
4. O carvo vegetal apresenta qualidade varivel, em funo da sua posio do
forno, e assim em uma mesma fornada so obtidos carves em diferentes
estados de decomposio trmica, ou seja, dos tios no cho do forno at o
carvo com teor de carbono fixo em 80% que se forma na parte superior da
carga enfornada;
5. A carga de lenha e a descarga do carvo so feitas, manualmente, exigindo
grande esforo fsico por parte dos trabalhadores;
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6. A produo no leva em conta parmetros de qualidade de carvo vegetal
importantes para indstria consumidora, tais como, composio qumica,
poder calorfico, densidade do granel e resistncia mecnica;
7. O treinamento de mo de obra extremamente dificultado em funo do
empirismo com que se conduz a carbonizao nos forno de alvenaria
colorao de fumaas, temperatura externa das paredes do forno, aparncia
dos tatus, etc;
8. Dificuldade de padronizar a rotina de carbonizao em fornos de alvenaria;
Os principais fornos de carbonizao so descritos a seguir:
1.7.1 - Forno Rabo Quent e
O forno rabo quente (figura 1), pela sua simplicidade construtiva e baixo custo
um dos mais difundidos, principalmente junto a pequenos produtores. recomendado para
locais planos, e geralmente construdo em baterias ou conjunto de fornos. O forno rabo
quente construdo utilizando-se apenas tijolos de barro cozido e argamassa de barro e
areia. A argamassa utilizada uma mistura de terra, areia e gua em quantidades qu
produzam um barro fcil de trabalhar. A mistura de areia tem o objetivo de reduzir as trincas
que aparecem no forno durante as carbonizaes (CETEC, 1982).
Algumas caractersticas deste forno podem ser assim enumeradas
1. Baixo rendimento gravimtrico.
2. O carvo vegetal apresenta qualidade varivel, em funo da sua posio no
forno, de madeira pouco decomposta (tios) at madeiras com nveis
elevados de carbono fixo.
3. Controle emprico da carbonizao atravs de fatores subjetivos como a
fumaa e o calor da parede de alvenaria pelo tato do carbonizador. Isso
impede um controle adequado da temperatura e a taxa de aquecimento que
so importantes para a qualidade do carvo.
4. Grande manuabilidade do carvo na descarga o que aumenta a produo de
finos no carvo.
Figura 1Esquema simplificado de um forno Rabo Quente
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A operao do forno compreende o seu carregamento, isto , a colocao da
lenha em seu interior, a carbonizao e a descarga do carvo produzido. A utilizao de
lenha seca fundamental para que se tenha uma boa carbonizao, pois o teor de umidade
da lenha influi diretamente no rendimento do forno (CETEC, 1982).
Depois de feito o carregamento do forno, procede-se ao fechamento da porta e
o acendimento. O acendimento feito colocando-se no buraco deixado na parte superior da
porta, materiais que pegam fogo com facilidade, tais como, tios ou gravetos. No incio da
combusto a fumaa sai pelo prprio buraco de acendimento e de cor esbranquiada.
Quando a fumaa torna-se escura sinal que a combusto esta sucedendo, e neste
momento pode-se completar o fechamento da porta (CETEC, 1982).
Depois de fechado o orifcio de acendimento, a fumaa comear a sair pelas
baianas. No incio, a fumaa branca ou de uma cor meio encardida, tornando-se azulada
com o tempo. Quando a fumaa torna-se azulada significa que a carbonizao, ou frente de
carbonizao, j atingiu aquele ponto e a baiana deve ser fechada. Como a frente de
carbonizao no atinge todas as baianas ao mesmo tempo, elas sero fechadas em
momentos diferentes. Diversos fatores podem contribuir em maior ou menor grau, para o
desenvolvimento no uniforme da carbonizao. Entre outros podem ser mencionados o
carregamento mal feito do forno, a lenha no uniforme, tanto em termos de tamanho quanto
em termos de umidade, e as condies climticas como ventos fortes e chuvas. Todos
esses fatores devem ser contrabalanados por uma vigilncia constante do forno (CETEC,
1982).
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Para o descarregamento do forno, a temperatura ideal de mais ou menos 60oC. No se deve abrir um forno que no esteja suficientemente frio, pois a entrada de ar
pode provocar o incndio do carvo. O tempo ideal de corrida de um forno de sete dias,
desde o acendimento do fogo at a retirada do carvo. So trs dias para carbonizar, trsdias para esfriar e um dia para descarregar/encher o forno. Este tempo tambm aplicvel
para os fornos a serem explicados a seguir (CETEC, 1982).
1.7.2 - Forno de Enco sta
O forno de encosta uma adaptao do forno rabo quente sendo que muito
utilizado em regies de topografia mais acidentada. A principal caracterstica do forno a de
aproveitar o desnvel natural de terrenos acidentados. Para constru-lo corta-se o barrancocom a forma circular, apoiando-se a copa sobre a borda do terreno, que funciona como se
fosse a parede do forno, conforme pode ser observado na figura 2(CETEC, 1982).
As caractersticas quanto a qualidade do carvo produzido so as mesmas do
forno rabo quente.
Figura 2 Esquema simplificado de um Forno de Encosta
A operao do forno de encosta semelhante quela do forno rabo quente. O
acendimento do forno feito ao igual que no forno rabo quente. O controle da carbonizao
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ser feita com base na quantidade e cor das fumaas que saem pelas chamins. Como o
forno possui 3 chamins e, nem sempre a frente de carbonizao desenvolve-se de maneira
uniforme, possvel que o aspecto da fumaa em cada uma das chamins no seja o
mesmo aps algum tempo de carbonizao. Para o controle da carbonizao procede-se aofechamento das entradas de ar, para reduzir a velocidade da frente de carbonizao.
Tambm isto pode-se lograr pelo fechamento parcial das chamins (CETEC, 1982).
Quando o fumaa torna-se pouco densa e de colorao azulada em
determinada chamin, fecham-se todas das entradas de ar mais prximas, pois esta uma
indicao de que a frente de carbonizao j atingiu o fundo do forno na regio daquela
chamin. A descarga do carvo s deve ser iniciada depois que o forno estiver
suficientemente frio, valendo as mesmas observaes feitas para o forno rabo quente
(CETEC, 1982).
1.7.3 - Fo rn o de Superfc ie
O forno de superfcie (figura 3), mais utilizado pelos grandes produtores de
carvo vegetal.
As caractersticas so muito parecidas com a do forno rabo quente, com a
vantagem de possuir uma chamin lateral com tiragem central da fumaa do forno,
melhorando as condies trmicas e de fluxo de fumaa dentro do forno.
Alm disso no h a necessidade de se controlar a entrada de ar no forno, da a
inexistncia de baianas, tatus e filas, o que simplifica sua operao e diminui o trabalho
de alvenaria (MARRI, et alli, 1982).
O forno de superfcie, pelas suas caractersticas de construo, apresenta
melhores condies do que os anteriormente descritos para que a frente de carbonizao se
propague de maneira mais homognea e sob melhor controle do operador.
Figura 3 Esquema simplificado de um Forno de Superfcie
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A operao deste forno tende a ser mais simples devido principalmente
existncia de apenas uma chamin e a possibilidade de utilizar as filas e tatus para
acompanhar o desenvolvimento da frente de carbonizao. Como nos fornos anteriores, no
incio da carbonizao as fumaas tendem a sair pelas baianas as quais devem ser
fechadas. Com o fechamento das baianas as fumaas passaro a ser expelidas pela
chamin, ento dever ser concentrada a ateno do forno. o aspecto da fumaa queindica o desenvolvimento da carbonizao. Alm disso, a propagao da frente de
carbonizao pode ser acompanhada avaliando-se a temperatura externa da parede e
atravs da inspeo visual e sondagem de filas e tatus (CETEC, 1982).
Ainda assim, por influncia de outros fatores como ventos fortes, chuvas, etc., a
propagao da frente no uniforme, sendo necessrio seu controle atravs do fechamento
das entradas de ar. O procedimento para descarga o mesmo j descrito para os outros
fornos (CETEC, 1982).
1.7.4 - For no de Super fci e com Cmara Ext ern a
muito parecido com forno de superfcie, porm ele possui uma cmara externa
para o incio da carbonizao. Na figura 4 mostra um esquema de um forno de superfcie.
Neste tipo de forno, o calor para a carbonizao da lenha fornecido pela
queima, na cmara, de lenha ou qualquer outro tipo de material como cascas, galhadas, etc.
que normalmente no so aproveitados (MARRI, et alli, 1982).
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No havendo queima de lenha no interior do forno, h um melhor
aproveitamento do seu espao interno, pois toda a lenha enfornada pode ser transformada
em carvo.
Figura 4 Esquema simplificado de um Forno de Superfcie com cmara
externa.
O forno de superfcie com cmara, mostrado na Figura acima, no possui
nenhuma entrada de ar, sendo que o controle da carbonizao d-se atravs da cmara
Diferentemente dos fornos j descritos, o controle da carbonizao feito
exclusivamente atravs da cmara de combusto, na medida em que esse forno no possui
entradas de ar. Depois de acesa a cmara, o controle da carbonizao se d pela
quantidade de ar que se deixa entrar em seu interior. Com a porta da cmara fechada, a
quantidade de ar regulada pela abertura da janela na parte inferior da porta. Em princpio,
a cmara deve ser mantida acesa durante toda a fase de carbonizao. O controle da
chama na cmara feito de modo a no permitir e entrada de oxignio para o interior do
forno, procedimento que evitar a queima da lenha enfornada. A alimentao da cmara
deve, portanto, ser feita de tal maneira que no falte lenha para queima, e que no seja
queimada lenha em excesso. Ao final da carbonizao a porta da cmara e a janela
existente em sua parte inferior so fechadas e vedadas com barro, iniciando-se o fase de
resfriamento (CETEC, 1982).
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Como os outros fornos j descritos, o desenvolvimento da carbonizao
acompanhado pelo aspecto das fumaas que saem pela chamin. Neste caso, quando a
fumaa torna-se pouco densa e de colorao azulada, indicao de que frente de
carbonizao atingiu o fundo do forno, e a carbonizao est no fim.
1.7.5 - For no s Metlic os
Os fornos metlicos, de diferentes formas e tamanhos, tem a vantagem de
serem mveis, podendo sempre estar instalados prximos s reas de corte de lenha. Tem
a desvantagem de perder muito calor pelas paredes, dando baixos rendimentos, quando
comparados aos fornos de alvenaria. Em Uganda foi desenvolvido um forno metlico,
modelo MARK. um forno pequeno, construdo com chapas metlicas de 4,0 mm e comcapacidade para cinco estreos de lenha, produzindo 2 MDC por corrida. O tempo total de
operao de dois dias, o que permite at 15 corridas por ms. O interessante deste forno
que ele constitudo de dois anis e uma cpula, que so desacoplados aps a
carbonizao, deixando o carvo sobre o solo. As quatro chamins fazem um rodzio com
as entradas de ar, aps a metade do tempo de carbonizao, dando maior homogeneidade
s entradas de ar e s sadas de gases. Este tipo de forno muito aconselhado para
carbonizao de resduos de madeira, quer provenientes da explorao, quer provenientes
da indstria, como serraria e carpintarias.
1.7.6 - Proc esso s Indus tr iais
1.7.6.1 - Processo Reichert-Lurg
Desenvolvido por volta de 1935 e tambm conhecido como processo
DEGUSSA, na verdade um processo descontnuo, mas como geralmente na planta de
carbonizao so operados vrios fornos de maneira simultnea, prevalece um carter
contnuo ao processo como um todo (WENZL, 1970; MONTEIRO, 1979). Na retorta vertical
com um volume de 1000 m3, calor introduzido pelo topo, atravs de gases quentes. A
velocidade de carbonizao controlada pela vazo e temperatura dos gases de circulao.
A carbonizao se inicia no topo da retorta e avana em direo ao fundo, no mesmo
sentido de fluxo de gs (ALMEIDA e REZENDE, 1982).
Os produtos da destilao so separados dos gases no condensveis ao
passarem em resfriadores, separadores de alcatro e lavadores de gases. Parte dos gases
no condensveis retirada do sistema para ser usada nos aquecedores de gs ou na
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secagem da madeira. O gs aquecido, a aproximadamente 480 oC, sai dos aquecedores
retornando retorta para fechar o ciclo dos gases. Ao final do perodo de carbonizao
(cerca de 18 horas) o carvo descarregado em silos para resfriamento. A secagem da
madeira at cerca de 18% de umidade pode ser feita em um outro forno ou na prpriaretorta. A secagem na retorta implica no aumento do nmero de fornos por planta ou do
volume de cada um dos fornos em 50%, alm de aumentar o ciclo de carbonizao em
cerca de 6 horas. Em condies normais, com a umidade em torno de 20 a 25%, seis
retortas podem operar com auto-suficincia energtica (ALMEIDA e REZENDE, 1982).
Uma dificuldade deste processo a coordenao entre os diferentes tempos de
secagem, carbonizao e resfriamento do carvo, para que se obtenha bons rendimentos
trmicos. Outra dificuldade a necessidade de grandes equipamentos de condensao e
separao dos gases de circulao e produtos de carbonizao (ALMEIDA e REZENDE,
1982).
1.7.6.2 - Processo Sif ic-Lambio tte
Trata-se de um processo integrado objetivando a produo de carvo, produtos
qumicos e ou combustveis conforme o processamento dado a frao pirolenhosa. O
contato direto de gases de reciclo com a carga, utilizado no s para propiciar a troca decalor necessria a secagem final, aquecimento e carbonizao da madeira case do
processo FEICHERT-LURGI, mas tambm para promover o resfriamento do carvo. Desde
1947, a Sociedade de Usinas LAMBIOTTE (USL) vem operando a unidade de carbonizao
de Premery (Nievre - Frana) para produo de 20.000 t/ano de carvo vegetal. Uma
unidade para completar a recuperao e tratamento das fraes pirolenhosas mantida
anexa a usina (ALMEIDA e REZENDE, 1982).
O teor de umidade da madeira recm-chegada da floresta reduzido at 15%
num forno cilndrico vertical, pela ao de gases quentes provenientes da combusto de
parte dos gases no condensveis produzidos na pirlise. Tanto a carga, quanto a descarga
do forno de secagem so automatizadas. A alimentao feita pelo topo, atravs de um
SKIP comandado por um controlador de nvel de madeira no secador. Da descarga do forno
de secagem, a madeira colocada em SKIPS, que levam a parte superior do forno de
carbonizao. O forno de carbonizao do tipo cilndrico vertical como o secador e pode
ser dividido em 3 partes (ALMEIDA e REZENDE, 1982):
1. Parte superior: de alimentao, provida de um compartimento estanque, queimpede a entrada de ar e/ou a sada de gs;
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2. Parte intermdia: nesta poro ocorre a carbonizao propriamente dita, e a
esto localizados os dispositivos de insuflao dos gases quentes e de
retomada dos gases e vapores de resfriamento; esses dispositivos foram
criados especialmente para permitir ao mesmo tempo uma circulaocontrolada dos gases e um bom escoamento do carvo vegetal, evitando a
formao de pontos quentes;
3. Parte interior: onde ocorre o resfriamento e descarga do carvo. Trata-se de
um compartimento estanque, com vlvulas de segurana controladas por
cilindros pneumticos externos.
Os vapores extrados do forno de carbonizao so resfriados, o licor
pirolenhoso separado e os gases condensveis so recuperados. Os gases pirolenhososso distribudos em 4 direes (ALMEIDA e REZENDE, 1982)
1. Uma parte enviada zona de carbonizao do forno, fornecendo o
suplemento de calor necessrio ao processo;
2. Uma segunda parte utilizada no resfriamento do carvo na parte inferior do
forno;
3. Uma terceira parte utilizada no forno de secagem;
4. Uma quarta parte excedente ao processo fica disponvel para a gerao de
vapor.
O licor pirolenhoso, contendo gua, alcatro e os chamados cidos pirolenhosos
passam por uma srie de tratamentos que permitem a recuperao de vrios produtos
qumicos importantes (cido actico, metanol, aromatizantes alimentares, solventes, etc.).
Alguns dos produtos podem ser utilizados como combustveis lquidos de mdio poder
calorfico (ALMEIDA e REZENDE, 1982)
1.7.6.3 - Processo IPT
O processo foi desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado
de So Paulo - IPT. Foi instalada uma planta piloto com capacidade para processar 150
kg/hora de cavacos de madeiras leves (eucalipto e pinus) e at 450 kg/hora de material mais
denso (casca de coco de babau e pellets de folhas de eucalipto). Tambm em Teresina
(Piau) foi instalada uma planta de demonstrao para processar 1.000 kg/hora de casca de
coco de babau. A matria-prima picada ou pelotizada para se obter a granulometria
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adequada ao seu processamento e ento enviada ao secador para reduo do seu teor de
umidade a aproximadamente 10% (ALMEIDA e REZENDE, 1982)
A energia consumida na secagem fornecida pelo contato direto de gases
quentes provenientes da combusto de parte dos gases no condensveis gerados na
pirlise. Do secador a matria-prima levada por transportadores de caamba at o silo de
material seco, e da, utilizando um outro transportador de caamba, enviada ao topo do
forno de carbonizao. Devido a utilizao de matria-prima e a insuflao de gases
quentes na poro intermediria do forno de carbonizao, o ciclo trmico de produo
rpido, o que otimiza os rendimentos em condensados. O carvo descarregado pelo fundo
do forno de carvoejamento para posterior resfriamento, os volteis so retomados no topo
do forno, passando por condensadores para recuperao do alcatro e da frao aquosa, e
limpeza do gs no condensvel. O gs no condensvel enviado cmara de
combusto e os gases quentes produzidos retornam ao sistema nos pontos em que o
suplemento de energia necessrio. A rapidez do ciclo trmico induz produo de um alto
percentual de alcatro (29%) em detrimento do rendimento em carvo (22%). Um
aquecimento muito rpido da madeira acelera a velocidade da reao de carbonizao, o
que provoca uma rpida liberao dos volteis (ALMEIDA e REZENDE, 1982)
1.7.7 -Forno Container
O forno container um forno de elevada produtividade quando comparado aos
fornos tradicionais. Este forno foi desenvolvido e est sendo aperfeioado no Laboratrio de
Painis e Energia da Madeira da Universidade Federal de Viosa e tem como objetivo
melhorar a qualidade do carvo produzido, aumentar a produo, humanizar o trabalho, e
reduzir os custos.
Segundo PIMENTA e BARCELLOS (2000) o sistema possui as seguintes
caractersticas:Consiste de um sistema durvel no necessitando de reparos contnuos como
os fornos de alvenaria tradicionais, podendo ser parcialmente ou totalmente mecanizado.
Possui rpido resfriamento do carvo vegetal (10 horas), contra trs a quatro
dias nos sistemas convencionais,
Humaniza o trabalho nas carvoarias, porque a carbonizao dura de 8-10 horas,
o trabalho pode ser organizado em turnos e o operador no necessita ficar vigiando a
carbonizao dia e noite.
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Os trabalhadores no ficam expostos inalao das emisses poluentes, pois
pode-se recuperar o alcatro vegetal e pirolenhosos, utilizando-se o sistema de
condensao. Caso no seja de interesse recuperar o alcatro, as fumaas do leito de
carbonizao podem ser conduzidas a um queimador e incineradas, gerando calor sensvel,que pode ser aproveitado para gerao de vapor ou secagem de lenha;
As caractersticas deste forno quanto melhoria da qualidade do carvo podem
ser assim enumeradas:
O controle da carbonizao feito por temperatura e no por colorao de
fumaas e outros critrios subjetivos, permitindo um controle da qualidade do processo de
produo;
A descarga mecanizada do carvo reduz a emisso de finos;
obtido carvo de boa qualidade no forno container, apresentando o produto,
as mesmas propriedades ou melhores (composio qumica, densidade, resistncia
mecnica, poder calorfico, etc.) do carvo produzido em fornos de alvenaria ou retorta de
laboratrio, com a vantagem de que no forno container no so incorporados minerais
estranhos (pedras e terra), como ocorre durante o manuseio