Resumo |
O Brasil destaca-se no mercado mundial como o maior produtor de carvão vegetal. Minas Gerais detém o maior parque siderúrgico movido a carvão vegetal do mundo. As estratégias que resultem em aumento na eficiência da produção de carvão vegetal, além de alternativas econômicas, representam benefícios ambientais por incentivar a redução dos gases, eliminando o impacto social e ambiental por eles causado. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo principal o estudo da secagem da madeira dentro do forno de produção de carvão vegetal, aproveitamento a energia contida nos gases combustos do queimador, de forma a minimizar a etapa endotérmica do processo de carbonização da madeira, tendo como consequência o aumento do rendimento gravimétrico em carvão vegetal. Para atingir os objetivos utilizou-se o sistema forno-fornalha, composto de quatro fornos circulares de superfície, conectados por dutos a uma fornalha de alvenaria. Para a secagem, foi utilizada madeira de Eucalyptus spp. com 7 anos de idade, classe de diâmetro de 9 a 15 centímetros. Os gases combustos utilizados para secagem tinham temperatura média de 120°C, e esses foram inseridos para dentro do forno em diferentes tempos, a saber: 15, 30, 45, 60 e 120 horas, contínuas, de modo, obter o melhor tempo de secagem da madeira dentro do forno. Da madeira, determinou-se a densidade básica, umidade, composição química estrutural e imediata, relação cerne/alburno e poder calorífico superior. Para avaliar a efetividade da secagem da madeira dentro do forno, avaliou-se a redução no teor de umidade da madeira, a perda de massa de água total da carga de madeira, além da homogeneidade da secagem, avaliado pela posição das toras dentro do forno. Verificou-se que os tempos de 15 e 30 horas de secagem foram mais efetivos para redução do teor de umidade da madeira. Deste modo, procedeu-se a secagem e depois a carbonização para verificar o ganho em rendimento gravimétrico em carvão vegetal. O monitoramento da temperatura do forno deu-se a partir de cilindros metálicos instalados, usando sensor infravermelho de temperatura, com a temperatura máxima final de carbonização de 380ºC. Após o resfriamento do forno, procedeu o descarregamento e pesou-se o carvão vegetal para obtenção do rendimento. Conclui-se que o rendimento aumentou, em média 11,5%, nas carbonizações com secagem dentro do forno quando comparadas a testemunha, assim como o teor de carbono fixo; sendo que o tempo de secagem de 30 horas apresentou os melhores resultados para as propriedades do carvão vegetal, com ganhos superiores a 14%. A secagem da madeira dentro do forno se mostrou uma técnica viável para ganho em rendimentos gravimétricos em carvão vegetal como forma de abater aos custos com a construção do queimador, evidenciando a tendência das unidades produtoras de carvão vegetal no Brasil, ou seja, uso de queimadores para redução de emissões atmosféricas e a energia gerada pelos mesmos sendo usada para secagem da madeira |