60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

A queima de resíduos provenientes do beneficiamento da madeira intensifica as emissões de poluentes na região amazônica, pois a queima geralmente é realizada por combustão em incineradores que não atendem aos limites de emissão estabelecidos pela resolução CONAMA 382/2006. Estes equipamentos são geralmente de grande porte, com dimensões em torno de 12 metros de diâmetro e 15 metros de altura, possuem altos custos de implantação e utilizam a queima em leito fixo, que não é o meio mais eficiente para a queima de biomassas de baixa granulometria. Em vista deste problema, uma alternativa proposta é o uso de combustores ciclônicos, que são mais eficientes porque realizam a queima em leito fluidizado com a vantagem de exigir menor investimento de instalação e menor custo de manutenção. O combustor ciclônico realiza a queima da serragem, que movimenta-se em seu interior em trajetória helicoidal devido a injeção de ar tangencial à sua base, sendo composto por: um sistema de alimentação de ar/serragem, um sistema de captação e filtragem de gases e uma câmara de queima. Considerando o exposto, o objetivo deste trabalho é mostrar o processo de funcionamento deste dispositivo, com controle da alimentação de ar e serragem para viabilizar sua utilização nas indústrias madeireiras.

METODOLOGIA:

A descrição do combustor será feita com apresentação de desenhos esquemáticos ressaltando seus componentes de acordo com a seqüência de funcionamento e suas especificações onde serão referenciadas as características da biomassa e os parâmetros de atividade do dispositivo de controle. São utilizados como referência os ensaios feitos de 2005 a 2007 pelo grupo de Energia Biomassa e Meio Ambiente (EBMA) da Universidade Federal do Pará (UFPA), num combustor ciclônico de 80 cm de diâmetro interno e 4 m de altura capaz de consumir 200 kg/h de serragem.

RESULTADOS:

O combustor ciclônico é uma câmara de combustão que queima biomassa particulada em suspensão injetada por um sistema de alimentação que pulveriza tangencialmente o material dentro da câmara, onde este descreve uma trajetória helicoidal enquanto é queimado. O sistema de alimentação é composto por um tanque de armazenamento, um conjunto de pás giratórias com rotação constante localizada no fundo do tanque que conduz o material para uma rosca sem fim que por seu turno direciona a serragem até um ventilador que succiona o ar atmosférico gerando a mistura ar/biomassa. A mistura é injetada no combustor através da abertura de alimentação, situada na base do combustor. A câmara de combustão é uma estrutura cilíndrica construída de tijolos maciços revestidos por cimento refratário. Estruturalmente a câmara possui duas aberturas. A primeira é a porta de visita que está a meia altura do combustor, usada para a ignição, realizar inspeções e acompanhar o processo, permanecendo fechada durante a operação do sistema. A segunda abertura é conectada ao sistema de alimentação que injeta a biomassa particulada tangencialmente a câmara para promover a ciclonagem do material enquanto é queimado. Os gases gerados pela combustão são eliminados pela chaminé instalada no topo do combustor.

CONCLUSÕES:

Os testes realizados pelo grupo EBMA/UFPA com o combustor ciclônico experimental evidenciaram importantes vantagens quando comparados aos combustores de leito fixo. A primeira vantagem está nas dimensões e instalação do equipamento, que possui construção compacta, utiliza materiais disponíveis na região e dispensa mão de obra especializada para sua montagem. Estes aspectos reduzem os custos e facilitam as operações de manutenção. Observou-se ainda que o sistema é de fácil operação, diminuindo riscos operacionais, já que alimentação ao combustor é automática. No entanto, exige controles mais rígidos sobre o sistema de injeção.Para minimizar os riscos de operação recomenda-se treinamento especifico e utilização de equipamento de proteção individual. Este trabalho mostra os perfis de temperatura dos gases obtidos na parede do gasificador desde a base até a saída. Mostra também os perfis das concentrações de CO, CO2, O2 e NOx, também ao longo da parede do combustor. Essas informações levam a conclusão que as emissões desse combustor podem atender a resolução CONAMA 382/2006.

Instituição de fomento: CNPq

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: combustão ciclônica, queima de serragem, emissão de poluentes

E-mail para contato: tiago_masso@yahoo.com.br