Quinta, 23 de Novembro de 2017

Aconteceu

Macro ATG – forno piloto de carbonização

Dr. Alfredo Napoli, pesquisador do Cirad (França) e da Universidade Federal de Lavras- UFLA/MG desenvolveu uma nova tecnologia que objetiva aumentar a capacidade dos fornos, otimizar as etapas de secagem, de carbonização e de resfriamento visando o aumento do rendimento e da qualidade do carvão vegetal

Por: Márcia Silva - Blog Minuto Florestal
 
 
Forno Macro ATG. Fonte: Fernando AndradeForno Macro ATG. Fonte: Fernando Andrade

Nos últimos anos a cadeia produtiva do carvão vegetal tem buscado a modernização e melhorias nas tecnologias empregadas para a conversão de madeira em carvão, sendo que um dos principais objetivos é aumentar a produção, como também controlar e homogeneizar as propriedades do carvão em benefício à produtividade dos altos fornos.

Nesse sentido, Dr. Alfredo Napoli, pesquisador do Cirad (França) e da Universidade Federal de Lavras- UFLA/MG desenvolveu uma nova tecnologia que objetiva aumentar a capacidade dos fornos, otimizar as etapas de secagem, de carbonização e de resfriamento visando o aumento do rendimento e da qualidade do carvão vegetal, como a granulometria, densidade, propriedades químicas e mecânicas. Apesar de serem ainda considerados alguns dos gargalos enfrentados diariamente nas plantas de carbonização, um dos principais problemas até então está relacionado à geração de gases e alcatrão que são considerados poluentes e potencialmente energéticos, lembrando que mais de 50% da energia inicial da madeira não é utilizada pelas indústrias.

Nesse contexto, vários estudos e testes já foram realizados, tanto em escala laboratorial como industrial, no entanto, a maioria das pesquisas é voltada para questões relativas em se compreender a carbonização de toras dentro dos fornos, e o maior desafio, entretanto, segundo Dr. Napoli, baseia-se em entender os efeitos da umidade e do diâmetro das toras na transferência de calor, na secagem, na carbonização e no resfriamento, que influenciam diretamente a qualidade do carvão vegetal.

 

Diante disso, o pesquisador, especialista em processo termoquímica de biomassa para fins bioenergéticos, elaborou um projeto cuja finalidade será propor soluções tecnológicas para otimizar a produção de carvão vegetal de alta qualidade com valorização dos sub-produtos gasosos e o alcatrão. Foi desenvolvido então um forno piloto denominado Macro-ATG, que realiza tratamento térmico na madeira simulando condições da indústria. Sendo possível realizar experimentações piloto de secagem, torrefação, carbonização e gaseificação, tudo isso utilizando diferentes biomassas como toretes de madeira, serragens, resíduos agrícolas e florestais. O sistema permite trabalhar nas seguintes condições:

• Temperatura até 1000 oC, pode-se realizar ilimitadas programações de temperatura;
• Taxa de aquecimento de até 40 oC•min;
• Atmosfera controlada com possibilidade de uso individual ou mistura com vários tipos de gases durante o tratamento térmico: N2, CO2, CO, O2, H2;
• Fluxos gasosos controlado entre 0 a 100 NL•min-1 ;
• Pressão no reator controlado entre pressão atm e 10 bar (opção em finalização).

O forno foi projetado, atualmente, para carbonização de toretes e pode suportar até 10 quilogramas de matéria prima. Possui um sistema de injeção de gases, que permite a utilização individual ou em conjunto no interior do forno, esses gases são provenientes de cilindros, cujo controle de vazão é feito por fluxômetros de massa. Além de determinar os fluxos de gases resultantes da carbonização e realizar a análise contínua da composição de gases não condensáveis (CO, CO2, O2, N2, H2, CH4, C2H4, C2H6).

O sistema também permite a realização do balanço massa e energia em diferentes condições e avalia a qualidade dos produtos obtidos. A evolução do balanço de massa é determinada continuamente e correlacionada com a evolução dos perfis de temperatura medidos nos próprios toretes por meio dos termopares. Desta forma é possível realizar uma análise termogravimétrica em escala macro laboratorial para estudar os fenômenos da carbonização em toretes ou corpos de prova de maiores dimensões.

Assim sendo, torna-se possível entender e acompanhar o que realmente acontece com a madeira durante a carbonização, visando à busca por melhorias em escala industrial.

Fonte: Doutor Alfredo Napoli
Contato: O endereço de e-mail address está sendo protegido de spambots. Você precisa ativar o JavaScript enabled para vê-lo.

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