Efeito do fluxo de ar primário nas características da combustão de resíduos de eucalipto em sistema de leito fixo

Abstract

A necessidade gradativa de energia resultante do aumento populacional e da atividade industrial, precisa ser suprida, preferencialmente, por fontes de energia renováveis. A biomassa tem se apresentado uma ótima opção, pois além de ser uma fonte renovável, disponível e baixo custo, é carbono zero, na qual o CO2 lançado na atmosfera durante a queima, já foi previamente capturado durante o ciclo. O eucalipto é a árvore mais plantada do Brasil, sendo responsável pelo desenvolvimento do setor florestal do país. O conjunto biomassa de eucalipto é amplamente utilizado como combustível de caldeiras nas fábricas de celulose. Entretanto, é preciso de cuidado, pois podem ocorrer impactos ambientais com a emissão de poluentes, como o CO, HC, CxHy, NOx e dentre outros, se não for aplicado as técnicas corretas referente ao controle do processo de combustão. Logo, o entendimento da combustão com parâmetros ideais deve ser buscado. Este trabalho tem a proposta de identificar as propriedades físicas e químicas de uma mistura de casca e cavaco de eucalipto, entender as características de funcionamento do leito e analisar os gases de exaustão. Para isso, foi montado um aparato experimental composto por um reator de leito fixo, um sistema de amostragem de gases e um sistema de aquisição de dados. Foi realizado a combustão do conjunto biomassa de eucalipto, relacionando a variação do fluxo de ar primário com a perda de massa no interior do reator, velocidade de frente de chama e a emissão de gases de exaustão. Os testes práticos mostraram que o aumento da vazão de ar primário, aumentou a velocidade do avanço de frente de chama e perda de massa até um ponto crítico, na qual a continuação do aumento do fluxo, provocou a redução dessas características do leito. Para os gases emitidos, foi notado que os gases como o NOx, são mais evidentes em fluxos com excesso de ar, enquanto outros poluentes analisados, como o CO, CxHy, NHx, são evidentes nos fluxos subestequiométricos. A vazão de ar primário no final do regime estequiométrico e o regime de reação limitada, apresentou-se como uma boa condição operacional para mitigar os problemas oriundos da combustão.