Características da cinza de combustão de biomassa em leito fluidizado

• Autor(a) principal: Pinto, João Carlos Ferreira
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/8500
• topic: Engenharia do ambiente; Biomassa; Cinzas; Leito fluidizado

A combustão é o processo mais utilizado na conversão energética da biomassa. Neste domínio, a tecnologia de leito fluidizado parece ser aquela que apresenta mais vantagens, quer do ponto de vista operacional quer ambiental. No entanto, existem alguns aspetos relacionados com esta tecnologia que necessitam ainda de ser otimizados, nomeadamente os relacionados com as características e gestão das cinzas produzidas. Neste trabalho foi realizado o estudo das características das cinzas de fundo produzidas durante a combustão de biomassa florestal num leito fluidizado à escala piloto a operar no regime borbulhante. O objetivo é contribuir para um aumento do conhecimento das características das cinzas produzidas durante a combustão de biomassa em leito fluidizado. Foram preparadas e caracterizadas amostras de estilha de eucalipto, preparadas a partir de resíduos de abate de eucalipto, e realizadas experiências de combustão com essa biomassa. As experiências de combustão foram realizadas utilizando três níveis de excesso de ar (25, 50 e 75 %). Foram caracterizadas as condições de operação do leito fluidizado, nomeadamente em termos da distribuição de temperatura e pressão ao longo da câmara de combustão, e concentração de O2, CO2 e CO nos gases de exaustão. Foi efetuada a distribuição granulométrica das cinzas de fundo recolhidas, e verificou-se que durante o processo de combustão se formam partículas do leito com tamanho acima (> 1,00 mm) e abaixo (< 0,35 mm) do observado para o leito original. As partículas com tamanho inferior ao do leito original são constituídas essencialmente por partículas de cinza finas resultantes da combustão da biomassa, enquanto que as de dimensões superiores resulta de partículas de sílica fundidas com cinza. Foi realizada a caracterização das cinzas de fundo por Fluorescência de Raio-X (FRX), e observou-se que estas são constituídas essencialmente por sílica (> 90 %) proveniente do leito virgem. O relativamente baixo teor de elementos químicos provenientes do combustível resulta do baixo teor de cinza da biomassa utilizada e do reduzido número de horas de operação em cada experiência (cerca de 5h); verificando-se que com o aumento de número de horas de operação a fração de elementos químicos provenientes da cinza de biomassa aumenta, ou seja, vai ocorrendo acumulação de cinza no leito. Foi executado um teste de lixiviação das cinzas de fundo com água destilada, e verificou-se que os elementos químicos em maior concentração na solução de lixiviação eram o cálcio, o potássio e o sódio.