Quality of Eucalyptus charcoal for use in silicon production

• Autor(a) principal: Ramos, Diêgo Correa
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27847
• topic: Carvão vegetal - Propriedades; Carvão vegetal - Qualidade; Carboneto de silício; Carbonização; Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais

A substituição de redutores fósseis pelo carvão vegetal na produção de silício tem grande importância no que diz respeito a redução de emissões de CO 2 , aumento da qualidade do silício e rendimento. Carvões, no entanto, podem ser produzidos a partir de diferentes matérias-primas e sob várias condições de pirólise e ter diferentes propriedades que influenciam distintas aplicações. O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades do carvão vegetal de três clones de Eucalyptus spp. produzidos sob diferentes condições de carbonização para uso na produção de silício. Na carbonização, foram avaliados a temperatura final de carbonização (380 e 460 °C) e o tempo de residência (2 e 8 horas). Um coque metalúrgico foi utilizado para fins de comparação. O estudo das propriedades da madeira foi realizado a partir da densidade básica, relação cerne/alburno, análise morfológica de fibras e poros, análise química estrutural e análise elementar. A carbonização foi realizada em um forno de laboratório, e então determinados a composição elementar e imediata, densidade aparente, caracterização morfológica dos poros e fibras, área superficial BET, grupos químicos funcionais e reatividade do carvão vegetal ao gás SiO. O teste de reatividade foi realizado em um forno elétrico com reator vertical, a 1650° C, sob atmosfera inerte por 120 min. No reator, utilizou-se aglomerados feito de uma mistura de quartzo (SiO 2 ) e carbeto de silício (SiC) e o carvão vegetal. Os resultados mostram que há variabilidade da madeira entre os clones avaliados e fortes correlações entre as propriedades de madeira e carvão. O teste de reatividade desenvolvido no presente estudo foi uma ferramenta útil para classificar o carvão vegetal para uso na produção de silício. Todos os carvões tiveram reatividade significativamente maior do que o coque. A reatividade do carvão vegetal foi influenciada principalmente pela densidade aparente e grupos químicos funcionais do carvão vegetal. Com base nos dados investigados e sob condições experimentais, o clone 3, a temperatura final de carbonização de 380 °C e o tempo de residência de 8 h são mais adequados para produzir carvão vegetal para uso na produção de silício.