60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

A grande demanda energética atual tem criado campos de pesquisa para definir a rentabilidade e a viabilidade de geração de energia alternativa. A questão dos biocombustíveis apresenta popularidade na grande parcela da sociedade que tem em pensamento a utilização de energia alternativa focalizada na diminuição dos impactos ambientais gerados pela queima de combustíveis fósseis. Para atender a crescente demanda energética, estudos são feitos sobre a combustão de biomassa, que se insere na classe de sólidos. A combustão de sólidos se diferencia da combustão de gases e de líquidos pela dependência de um número maior de parâmetros operacionais, tais como: temperatura na pirólise, umidade, espessura entre outros. Estudos foram feitos no processo de combustão para analisar a influência de certos parâmetros sobre tempo de pirólise. O trabalho tem como objetivo a redução e o melhor aproveitamento do tempo para a garantia de uma maior produção energética.

METODOLOGIA:

Através de estudos de combustão de sólidos feitos pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) -SP, foram realizadas análises de gráficos apresentados pela pesquisa do IPT em fatores de influencia no tempo de processamento de pirólise em combustão de biomassa, dando valores estatísticos de eficiência do mesmo. A análise gráfica foi feita por tiragens médias e com determinação de pontos como temperatura, espessura e densidades como padrão. Montaram-se tabelas de comparação para exposição de dados da analise gráfica, demonstrando os fatores influentes de redução do tempo de pirólise.

RESULTADOS:

Para comparação gráfica do tempo de aquecimento em pirólise por variação da espessura em placas de 0,1 mm de espessura, foi alcançada a temperatura de 1000 Kelvins em 0,0125 segundos externamente, 0,0180 segundos internamente e 0,0220 segundos para seu centro de massa. Placas de 1 mm de espessura alcançam temperatura de 1000 Kelvins em 0,1 segundos externamente, 0,55 segundos internamente e 0,64 segundos para seu centro de massa. Placas de 10 mm de espessura alcançam temperatura de 1000 Kelvins em 0,3 segundos externamente, 36 segundos internamente e 36 segundos para seu centro de massa. Para comparação gráfica do tempo de pirólise por variação da umidade nota-se que para obter densidade de 100 kg/m³ em placas de 1mm de espessura com umidade de 10% tem tempo de pirólise de aproximadamente 0,6 segundos, já para placas com umidade de 40% isso acontece em aproximadamente 1,4 segundos. Na comparação gráfica do tempo de perda de gases, observa-se que partícula de 0,1mm de espessura tendo densidade de 600 Kg/m³, obtém-se densidade de 100kg/m³ em velocidade de 100 m/s em 0,58 segundos , para 50 m/s em 0,068 segundos e para 5m/s em tempo de 0,74 segundos.

CONCLUSÕES:

Na comparação de gráficos em diferentes espessuras observou uma diminuição do tempo de pirólise à medida que se reduz a espessura. Porém para a superfície da biomassa o aquecimento não teve uma grande redução do tempo de processo da pirólise, enquanto que na sua área interna e em seu centro de massa, a redução do tempo de processo mostrou-se significativa. Com relação à porcentagem de umidade da biomassa, a variação dos índices de umidade de 40% para 10%, seu tempo de duração foi reduzido pela metade. Sendo importante ressaltar que umidades muito altas têm seu tempo de pirólise direcionado parcialmente para a secagem da biomassa, enquanto que para umidades muito baixas seu tempo estabiliza diminuindo sua relevância. Para a relação de velocidades dos gases sobre a biomassa, o tempo de pirólise se mostrou pouco variante sem sofrer reduções de tempo de processo influentes. Constata-se que no processo de combustão de biomassa os fatores de espessura e umidade apresentaram maior relevância no tempo de pirólise, tendo o fator de velocidade sem muita influencia.

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: Biomassa, Pirólise, Combustão de Sólidos

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