Resumo |
O Brasil produziu, ano de 2021, mais de 6,00 milhões de toneladas de carvão vegetal para abastecimento da indústria de ferro gusa/aço, ferro ligas e cocção. Em relação ao ciclo de produção do carvão vegetal, a etapa de resfriamento é a mais extensa de todo o processo, podendo durar até 20 dias dependendo do tipo de forno, características da madeira e condições climáticas. E quanto maior o tempo de resfriamento, menor é a produtividade dos fornos, implicando em aumento de custos e problemas de suprimento de demanda ao longo da cadeia produtiva. Este trabalho consistiu em obter as curvas e taxas de carbonização e resfriamento de carvão vegetal produzido a partir de madeira de Eucalyptus. Para tal, foram realizadas carbonizações em mufla com toretes de madeira de 30 cm de comprimento, diâmetro médio de 12 cm e umidade próximo de 30%. Aplicou-se duas temperaturas finais de carbonização (400°C e 450°C) para produção do carvão vegetal. Nos toretes de madeira foram colocados 6 termopares, em diferentes profundidades (superior, intermediária e central) para obtenção do perfil térmico radial da amostra. Para o resfriamento foi feita a vedação da mufla e as coletas de temperatura foram realizadas até que a peça atingisse temperatura menor que 50°C. Ao final, foram obtidas as curvas e as taxas de carbonização e resfriamento. O carvão vegetal produzido foi analisado quanto ao rendimento gravimétrico e composição química imediata, determinando-se os teores de materiais voláteis, cinzas e carbono fixo, em base seca. A temperatura final de carbonização aumento o carbono fixo, reduziu o rendimento gravimétrico e aumentou o tempo de resfriamento do carvão vegetal. A taxa de resfriamento do carvão vegetal produzido à 400oC foi, maior, em média, em 0,23°C/h, quando comparado à temperatura final de 450°C. Também foi possível observar que houve maior diferença na taxa de resfriamento no sentido radial, da superfície para o centro, com a porção central da peça tendo maiores taxas de resfriamento. Conclui-se que a temperatura final de carbonização afeta o resfriamento do carvão vegetal e, menores temperaturas implicam em menor tempo desta etapa e, consequentemente, redução de todo o ciclo produtivo. |