Title

INVESTIGAÇÃO DO FENÔMENO DE INCHAMENTO EM BRIQUETES AUTORREDUTORES COM BIOMASSA PIROLISADA A DIFERENTES TEMPERATURAS

INVESTIGATION OF THE SWELLING PHENOMENON IN SELF-REDUCING BRIQUETTES WITH BIOMASS PYROLYZED AT DIFFERENT TEMPERATURES

Authorship

ZICKER, TAÍS BIRCHAL; LEÃO, PAULA MARIA GOMES CUNHA; BAGATINI, MAURICIO COVCEVICH

ZICKER, TAÍS BIRCHAL

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LEÃO, PAULA MARIA GOMES CUNHA

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BAGATINI, MAURICIO COVCEVICH

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DOI

10.5151/2594-4711-42760

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Abstract

Este trabalho investigou o comportamento de inchamento de briquetes autorredutores compostos por biomassa pirolisada a diferentes temperaturas. Foram produzidos briquetes de laboratório com pellet feed, silicato de sódio e bagaço de cana-de-açúcar pirolisado a 250, 400 e 550 °C. Os corpos de prova foram submetidos a aquecimentos interrompidos em atmosfera de nitrogênio nas temperaturas de 600, 950 e 1100 °C. As amostras foram analisadas quanto à variação volumétrica, transformação de fases e gases liberados durante o processo. Os resultados indicaram que o aumento da temperatura de pirólise contribui para o inchamento dos briquetes, atingindo até 120% de aumento de volume para a amostra pirolisada a 550 °C. Acredita-se que o inchamento dessas amostras esteja associado tanto às transformações de fase dos óxidos de ferro quanto à formação de estruturas filamentosas. Conclui-se que a temperatura de pirólise da biomassa é um parâmetro relevante no controle do inchamento, afetando a estabilidade dimensional e a reatividade dos briquetes em alta temperatura.

THIS STUDY EXAMINED THE SWELLING BEHAVIOR OF SELF-REDUCING BRIQUETTES FORMULATED WITH BIOMASS PYROLYZED AT VARYING TEMPERATURES. LABORATORY-SCALE BRIQUETTES WERE PRODUCED USING PELLET FEED, SODIUM SILICATE, AND SUGARCANE BAGASSE SUBJECTED TO PYROLYSIS AT 250, 400, AND 550 °C. THE BRIQUETTES WERE EXPOSED TO INTERRUPTED HEATING UNDER A NITROGEN ATMOSPHERE AT 600, 950, AND 1100 °C. THE SAMPLES WERE ANALYZED FOR VOLUMETRIC VARIATION, PHASE TRANSFORMATION, AND THE RELEASE OF GASES DURING HEATING. THE RESULTS DEMONSTRATED THAT INCREASING THE PYROLYSIS TEMPERATURE OF THE BIOMASS PROMOTES SWELLING, WITH THE SAMPLE PYROLYZED AT 550 °C EXHIBITING AN EXPANSION OF UP TO 120%. THE SWELLING WAS FOUND TO BE ASSOCIATED WITH BOTH THE PHASE TRANSFORMATIONS OF IRON OXIDES AND THE DEVELOPMENT OF FILAMENTOUS STRUCTURES. IT WAS CONCLUDED THAT THE PYROLYSIS TEMPERATURE OF THE BIOMASS IS A CRITICAL PARAMETER IN CONTROLLING BRIQUETTE SWELLING, SIGNIFICANTLY INFLUENCING THEIR DIMENSIONAL STABILITY AND REACTIVITY UNDER REDUCING CONDITIONS.

Keywords

Biomassa, Pirólise, Briquete, Autorredução, Inchamento

Biomass, Briquette, Self-reduction, Swelling