Conversão termoquímica de diferentes biomassas em leito fluidizado

• Autor(a) principal: Martins, Ângela Patrícia Gonçalves
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/11768
• topic: Engenharia do ambiente - Teses de mestrado; Biomassa; Combustão em leito fluidizado; Lixiviação

A crescente procura de novos recursos de energia aliada à preocupação de redução de emissões de poluentes, coloca a biomassa como um importante recurso a ser explorado. De entre as várias tecnologias, a conversão termoquímica, e em particular a combustão em leito fluidizado, apresenta-se como um processo importante a explorar, devido à sua eficiência e flexibilidade de aplicação. A combustão de biomassa em leito fluidizado é influenciada por fatores como, as condições de operação e características dos combustíveis. Neste contexto é necessário o conhecimento apropriado das características de vários tipos de biomassa que possam ser utilizados como combustível. Neste trabalho estudaram-se as características do efluente gasoso resultante da combustão de diferentes tipos de biomassa em leito fluidizado, em diferentes condições operatórias. Definiram-se como parâmetros de estudo, o tipo de biomassa, o seu pré-tratamento, a temperatura do leito e a estequiometria. Para isso, foram realizadas experiências de combustão na instalação de leito fluidizado borbulhante à escala piloto onde se comparou a composição do efluente gasoso em função de: i) efeito das características da biomassa, eucalipto e pinheiro, ii) efeito do pré-tratamento de biomassa, eucalipto-eucalipto lixiviado e pinheiro-pinheiro lixiviado, iii) efeito da temperatura do leito, 750ºC e 800ºC, e por fim iv) efeito da estequiometria (4 a 10%v gás seco, O2) para eucalipto e pinheiro. A monotorização da composição do efluente gasoso, em termos de concentração é feita na exaustão e para os seguintes gases: CO2, O2 CO, NO, NH3, CH4 e HCl. Verificou-se que durante a combustão de biomassa derivada de pinheiro a concentração de CO, NO, NH3, CH4 e HCl é inferiores ao observado para o caso do eucalipto. Por sua vez, o processo de lixiviação permite melhorar as características do combustível na medida em que se observou uma tendência para a diminuição da concentração de alguns compostos (NO, NH3) durante a combustão da biomassa sujeita a este tratamento. Relativamente ao efeito da temperatura, os resultados obtidos não permitem retirar uma conclusão inequívoca. De facto, observou-se que durante as experiências realizadas a uma temperatura mais elevada a concentração de espécies como o CO e o CH4 foi superior à observada a temperaturas mais baixas, o que não seria de esperar. No entanto, é importante referir que, durante as experiências com maior temperatura a estequiometria foi ligeiramente inferior, e portanto o efeito da estequiometria pode ter-se sobreposto ao efeito da temperatura. Relativamente ao efeito da estequiometria, verificou-se que o aumento do excesso de ar resulta numa diminuição das concentrações de espécies como CO, CH4, HCl e NH3 podendo assim concluir-se que a operação com estequiometrias mais elevadas resulta numa melhoria da eficiência do processo de combustão. A combustão de biomassa em leito fluidizado é condicionada por vários fatores, e o desafio que se coloca é o de compreender como se podem estabelecer condições operatórias que maximizem a eficiência do processo.