Title

GERAÇÃO DE GÁS DE PIRÓLISE PARA FINS ENERGÉTICOS

PYROLYSIS GAS GENERATION FOR ENERGETIC PURPOSES

Authorship

Vilela, Adriana de Oliveira; Vicintin, Ricardo Antônio; Silva, Thalis Pacceli da

Vilela, Adriana de Oliveira

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Vicintin, Ricardo Antônio

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Silva, Thalis Pacceli da

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DOI

10.5151/4444-4444-26976

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Abstract

A produção de carvão vegetal em Forno Container Rima (FCR) consiste em um processo semi-contínuo composto por fornos cilíndricos metálicos móveis, com exaustão forçada dos gases. Cada ciclo se divide em 4 fases: carregamento, carbonização, resfriamento e descarregamento. Após o carregamento com toletes de madeira, 20% de umidade, o forno é deslocado para plataforma de carbonização, onde permanece por 3 a 4 horas. A entrada de oxigênio no interior do forno é regulada para controle das reações de pirólise. Todos os gases gerados são conduzidos a um sistema de queima para aproveitamento da energia e eliminação do metano. O peso, a temperatura e a pressão no interior do forno, bem como a vazão, composição e energia do fluxo de gás, são monitorados continuamente, em tempo real. A carbonização finaliza quando é atingido o rendimento gravimétrico de 35% em carvão e 60% em gás. O carvão ainda quente é transferido para cilindros de resfriamento, permanecendo por 12 horas. O forno então, é novamente carregado e se inicia um novo ciclo. Cada plataforma de carbonização pode gerar 1MWe de potência elétrica, produzir 20t/mês de alcatrão, 450t/mês de carvão vegetal e eliminar 500t/mês de CO2 equivalente. Cada FCR substitui 60 fornos Rabo Quente, reduzindo em mais de 50% a mão-de-obra braçal dos processos tradicionais, pela valorização, humanização e qualificação deste trabalho. O carvão produzido atende aos quesitos necessários para uso como redutor na metalurgia e na siderurgia.

The Charcoal production in Rima's Container Furnace (FCR) consists of a semicontinuous process using cylindrical furnaces with forced exhaust of the gases. Each cycle is divided into four phases: loading, carbonization, cooling and discharging. After the charging with wooden pegs, "toletes de madeira", which contains 20% moisture, the furnace is then moved to the carbonization platform where it stays for 3 to 4 hours. The introduction of oxygen into the furnace is regulated to control the pyrolysis reaction. All of the resultant gases are redirected to a heat recovery system with a secondary burner which eliminates the methane. A real time monitoring system continuously measures the weight, temperature, pressure, chemical composition and flow of materials in the furnace. The carbonization finishes when the composition of the gravimetric yield reaches 35% charcoal and 60% gas. The still warm charcoal is transferred to cooling cylinders where it stays for 12 hours. The furnace is then loaded again and a new cycle starts. Each carbonization platform can generate 1 MW of electrical power, produce 20Mt/month of tar, 450Mt/month of charcoal and eliminate 500Mt/month of CO2 equivalent. Each FCR can do the work of up to 60 conventional charcoal furnaces "raboquente", reducing the amount of manual labor required by 50% through appreciation and qualification of this job. The charcoal produced meets the required specifications as a reduction agente in the metallurgical and steel industry.

Keywords

Carvão vegetal, Carbonização, Alcatrão, Energia elétrica

Charcoal, Pyrolysis gas, Tar, Electric energy