Apostila - Energia da Madeira 2008.pdf

7/25/2019 Apostila - Energia da Madeira 2008.pdf

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________________________________________________________________________________________Universidade Federal de Viosa

Laboratrio de Painis e Energia da Madeira

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Apost i la Energia da Madeira

nd ice

1 - Introduo ......................................................................................... 1

1.1 - Setores Industriais Consumidores de Carvo Vegetal ........................ 2

2 - Teoria da Carbonizao .................................................................... 4

2.1 - Parmetros da Matria-Prima para Produo de Carvo .................... 52.1.1 - Densidade Bsica da Madeira ............................................................................... 62.1.2 - Teor de Umidade .................................................................................................... 8

2.1.3 - Tamanho das Peas ............................................................................................... 92.2 - Composio Qumica da Madeira ........................................................ 102.3 - O Processo de Carbonizao da Madeira ........................................... 12

2.3.1 - Carbonizao da Celulose ................................................................................... 132.3.2 - Carbonizao das Hemiceluloses ....................................................................... 142.3.3 - Carbonizao da Lignina ..................................................................................... 14

2.4 - Fsico-Qumica da Carbonizao ......................................................... 15

3 - A Produo de Carvo de Vegetal ................................................. 17

3.1 - Parmetros de Produo ...................................................................... 173.1.1 - Temperatura Mxima Mdia ................................................................................ 17

3.1.2 - Taxa de Aquecimento .......................................................................................... 223.1.3 - Presso do Forno Durante o Processo .............................................................. 243.2 - Fornos de Carbonizao ....................................................................... 25

3.2.1 - Forno Rabo Quente.............................................................................................. 273.2.2 - Forno de Encosta ................................................................................................. 293.2.3 - Forno de Superfcie ............................................................................................. 303.2.4 - Forno de Superfcie com Cmara Externa ......................................................... 313.2.5 - Fornos Metlicos ................................................................................................. 333.2.6 - Processos Industriais .......................................................................................... 33

3.2.6.1 - Process o Reic hert -Lur g.............................................................................. 333.2.6.2 - Pro ces so Sif ic -Lam bi ot te ............................................................................. 343.2.6.3 - Process o IPT ................................................................................................. 35

3.2.7 - Forno Container ............................................................................................... 363.2.8 - Outros Fornos ...................................................................................................... 38

4 - Propriedades do Carvo Vegetal ................................................... 39

4.1 - Rendimento Gravimtrico ..................................................................... 394.2 - Propriedades Qumicas ......................................................................... 40

4.2.1 - Carbono Fixo ........................................................................................................ 414.2.2 - Cinzas ................................................................................................................... 414.2.3 - Materiais Volteis ................................................................................................. 42

4.3 - Propriedades Fsicas ............................................................................. 434.3.1 - Densidade ............................................................................................................. 43

4.3.1.1 - Dens id ade do g ranel .................................................................................... 44


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4.3.1.2 - Dens id ade Aparen te ..................................................................................... 444.3.1.3 - Dens id ade Verdadeir a .................................................................................. 454.3.1.4 - Po ro si dade .................................................................................................... 45

4.3.2 - Resistncia Mecnica .......................................................................................... 464.3.3 - Friabilidade ........................................................................................................... 474.3.4 - Umidade ou Higroscopicidade ............................................................................ 494.3.5 - Granulometria Mdia ........................................................................................... 50

4.4 - Reatividade ............................................................................................. 504.5 - Poder calorfico ...................................................................................... 51

5 - O Carvo Vegetal na Siderurgia e Metalurgia ............................... 54

5.1 - O Alto-Forno ........................................................................................... 555.2 - Qualidade do Carvo Vegetal para Outros Fins ................................. 61

6 - Impactos Ambientais do Carvoejamento ...................................... 61

6.1 - Principais Grupos Qumicos Poluentes Presentes na Fumaa ........ 646.2 - Avaliao da Toxicidade Aguda e Mutagenicidade ............................ 68

6.3 - Avaliao da Toxicidade Aguda ........................................................... 756.4 - Avaliao da Mutagenicidade ............................................................... 766.5 - Estimativa da Quantidade de Poluentes Emitidos na carbonizaode Eucalipto ....................................................................................................... 79

6.5.1 - Comparao Entre Carvo Vegetal e Carvo Mineral ....................................... 816.6 - Medidas de Controle da Poluio ........................................................ 82

6.6.1 - Incineradores ....................................................................................................... 826.6.2 - Reciclagem de Gases e Recuperao do Alcatro ............................................ 846.6.3 - Separao dos Ps e Partculas ......................................................................... 85

7 - Bibliografia ...................................................................................... 85


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Introduo

At a segunda guerra mundial, o carvo era um dos combustveis mais utilizado

no mundo. A descoberta dos combustveis derivados do petrleo, que permitiu odesenvolvimento dos motores a exploso e abriu maiores perspectivas de velocidade e

potncia, e o surgimento da energia nuclear, relegaram o carvo a condio de fonte

subsidiria de energia. No entanto, a disponibilidade de grandes jazidas de carvo mineral e

o baixo custo do carvo vegetal ainda conferem a esse combustvel um papel relevante

(BARSA, 1998).

O grfico 1 mostra o quo dependente o Brasil em termos energticos da

utilizao de carvo mineral como fonte energtica. Este argumento j seria suficiente para

maiores incentivos para aumento da utilizao do carvo vegetal. No petrleo o governo tem

se esforado em reduzir a dependncia externa, visando at mesmo a auto-suficincia.

Grfico 1Dependncia Externa de Energia em % de 1978 at 1999 em funo

do tipo de fonte energtica. (Balano Energtico Nacional, 2000)

De acordo com o Balano Energtico Nacional (2000) o carvo vegetal vinha

tendo um decrscimo contnuo no seu consumo (8,6 milhes de tonelada em 1994 para 6,7

milhes de tonelada em 1998). A partir de 1999 o setor parece estar se revitalizando comum suave aumento de 0,2 milhes de toneladas, porm parece que essa condio de


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aumento tender a continuar. A explicao mais provvel para isso a desvalorizao da

moeda, tornando o preo do carvo vegetal mais interessante do que o do coque mineral,

produto concorrente como fonte energtica e redutor qumico do minrio de ferro durante a

sua produo nos altos fornos do setor siderrgico.

A siderurgia responsvel pelo consumo de 85% do carvo vegetal, enquanto

que os outros 15% so consumidos nas residncias. Considerando o grande consumo

siderrgico, a qualidade do carvo se torna importante para agregar valor ao produto final

(ferro-gusa). O que torna o setor siderrgico grande consumidor de carvo, movimentando

este setor da economia. Balano Energtico Nacional (2000)

Ambientalmente o carvo vegetal leva grande vantagem em relao ao carvo

mineral uma vez que proveniente de uma fonte renovvel. Porm os atuais processos decarbonizao no so isentos de poluio.

Entretanto, novas tecnologias do processo de carbonizao prometem aumentar

ainda mais esta vantagem ambiental que o carvo vegetal possui em relao ao coque

mineral.

1.1 - Setores Industriais Consumidores de Carvo Vegetal

No ano de 1981, a produo de ao em nvel mundial foi de 700 milhes de

toneladas. Na Amrica Latina foram produzidos 27 milhes, sendo que somente Brasil,

Mxico e Argentina foram responsveis por mais de 70% dessa produo. No caso do

Brasil, a produo de ao apresentou grande crescimento durante o sculo XX. Essas

elevadas taxas de crescimento foram marcadas por quatro grandes perodos:

Perodo I:de 1924 a 1946 - a produo evolui de 4,5 mil toneladas de ao

para 324 mil toneladas, sendo a Companhia Siderrgica Belgo-Mineira a

principal responsvel pela evoluo da produo no perodo. A taxa mdia

de crescimento de 22% a.a. A produo baseada principalmente no uso

de insumos nacionais, como o carvo vegetal.

Perodo II: de 1946 a 1960 - incio da operao da Companhia Siderrgica

Nacional. Aqui se d o incio da produo de laminados planos e do uso de

insumos energticos importados, principalmente carvo mineral.


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Perodo III: de 1960 a 1964 - duas empresas iniciam a produo de ao, a

USIMINAS e a COSIPA. A produo evolui de 1,9 milhes para 3,0 milhes,

com taxa anual de crescimento de 12%.

Perodo IV: de 1964 a 1980 - a produo evolui de 3 milhes de toneladas

para 15,4, com taxa de crescimento anual de 8,5%.

Sob o aspecto geogrfico, 91% da produo de ao bruto se concentram em

trs estados: Minas Gerais (35%), So Paulo (32%) e Rio de Janeiro (24%). No que se

refere produo de gusa, observa-se que somente em Minas Gerais, concentra-se mais

de 55% da produo nacional. O setor siderrgico pode ser dividido em quatro grandes

blocos:

Usinas integradas a coque: essas usinas produzem mais de 55% do ao

bruto brasileiro. So empresas de grande porte, com capacidade de produo

de 3,5 milhes de toneladas/ano/empresa. O perfil bsico a coqueriaaltos

fornos de grande porte.

Usinas integradas a carvo vegetal ou reduo direta: produzem ao e

tubos de ferro fundido.

Usinas no integradas: so responsveis por cerca de 16% da produo

nacional. O perfil de produo basicamente o forno eltrico ou o sistema

Siemens Martins - Laminao. Utilizam como matria-prima sucata.

Usinas para a produo de gusa (produtores independentes): um setor

cujo produto exclusivamente o ferro-gusa, destinado aciaria e fundies.

O carvo vegetal um importante insumo para diversos segmentos industriais,

tais como os produtores de ferro-gusa, ferro-ligas, ao, silcio metlico, cimento, carbureto

de clcio, e tambm para uso domstico. Segundo dados da ABRACAVE, em 1999 esses

setores consumiram 6,5 milhes de toneladas de carvo vegetal, das quais 75% seoriginaram de reflorestamento.

Em funo das caractersticas de cada um desses setores, a produo de

carvo vegetal pode ser dividida em 2 cenrios:

Grandes produes: Empresas como Mannesmann, Acesita, Gerdau e

Belgo-Mineira, todas produtoras de ao, tm consumos individuais da ordem

de 70-300 mil t/ano de carvo vegetal. Para garantir o auto-suprimento,

essas empresas possuem extensas florestas prprias. Suas carvoarias,geralmente com capacidade superior a 5 mil t/ano, so planejadas como


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estruturas de longa vida til. A mecanizao das tarefas crescente, com o

uso de mquinas e fornos retangulares para 70 a 180 st de madeira por

corrida.

Pequenas produes: Praticadas em florestas de terceiros ou pequenas

reas prprias, tem carter itinerante. O abastecimento dos produtores de

ferro-gusa e ferro-ligas se d dessa forma. As carvoarias, geralmente com

capacidades inferiores a 5 mil t/ano, so planejadas para 2 a 4 anos de vida

til, e o investimento em mquinas e fornos mnimo. Predominam os

pequenos fornos de alvenaria do tipo rabo-quente ou encosta, com

capacidade de 12 a 20 st de lenha por corrida.

Teoria da Carbonizao

Carvo um material slido, poroso, de fcil combusto e capaz de gerar

grandes quantidades de calor. Pode ser produzido por processo artificial, pela queima de

madeira, como o carvo vegetal; ou originar-se de um longo processo natural, denominado

carbonizao, pelo quais substncias orgnicas, principalmente vegetais, so submetidas

ao da temperatura terrestre durante cerca de 300 milhes de anos e transformam-se em

carvo mineral. Em funo da natureza desses processos, o carvo vegetal tambmchamado de artificial, e o carvo mineral, de natural (BARSA,1998).

A carbonizao um processo conhecido h pelo menos 10.000 anos, porm

este processo evoluiu muito pouco durante todo este tempo.

A carbonizao pode ser definida como o processo cujo objetivo aumentar o

teor de carbono fixo na madeira por meio de tratamento trmico. Para que isso acontea,

necessria a ocorrncia de vrios processos, tanto fsicos como qumicos. Alguns autores

relatam que o processo de carbonizao pode ser entendido ao se estudar o

comportamento dos trs principais componentes da madeira: a celulose, as hemiceluloses e

a lignina. Compreendendo o comportamento desses componentes, possvel compreender

como se realiza a carbonizao.

Durante o processo de carbonizao da madeira, o carvo apenas uma frao

dos produtos que podem ser obtidos. Caso sejam utilizados sistemas apropriados para a

coleta, tambm podem ser aproveitados os condensados pirolenhosos (lquido pirolenhoso)

e os gases no-condensveis. A prtica mais completa e eficiente, quando, alm do carvo

vegetal (resduo) so aproveitados os condensados e os gases no-condensveis da


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madeira, denomina-se denomina-se destilao seca, podendo ser implantada a partir da

utilizao de retortas ao invs dos fornos convencionais.

1.2 - Parmetros da Matria-Prima para Produo de Carvo

Sendo a madeira a matria-prima para a produo de carvo, precisamos

conhec-la em mais detalhes, para entendermos mais claramente o processo de produo

de carvo.

A qualidade do produto madeira varia naturalmente entre:

1 - Entre espcies

2 - Entre rvores de uma mesma espcie

3 - Dentro de uma mesma rvore

4 - Idade da rvore

Logo o produto carvo gerado sofrer variao conforme a sua matria prima.

A utilizao da madeira como fonte de redutor de minrio de ferro, oferece

certos atrativos tecnolgicos conforme JUVILLAR (1982):

1. So isentos de S (enxofre) e isso vantajoso na metalurgia e ecologia.

2. O carbono produzido em florestas no interfere no equilbrio da Terra. As

florestas consomem CO2, mas tambm o desprendem ao queimar-se ou

degradar-se. Alm do mais as florestas desprendem O2. Os combustveis

fsseis produzem CO2ao queimar, mas consomem O2em vez de produz-lo.

3. O carbono produzido nas florestas perpetuamente renovvel, enquanto

exista vida no planeta terra.

4. As florestas geram carbono e o armazenam ao mesmo tempo, de modo que

no necessrio dispor de depsitos adicionais para o produto como

acontece na maior parte dos processos de fabricao de outros

combustveis.

5. Como desvantagens das florestas como fonte de energia pode-se citar a

necessidade de grandes quantidades de terra e gua, o que obriga a vencer

grandes obstculos no tcnicos (polticos, administrativos, etc.)


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O Brasil um pas privilegiado neste contexto, pois possui grande extenso

territorial e intensa insolao.

Os parmetros mais importantes da madeira para produo de carvo so a

densidade, a umidade, o tamanho das peas, e a composio qumica que discutiremos em

mais detalhes.

1.2.1 - Densi dad e Bsi ca da Madeira

A partir do conceito fsico mais elementar, podemos conceituar a densidade

como quantidade de massa, expressa em peso, contida na unidade de volume. Em se

tratando de madeira, a densidade pode ser absoluta, expressa em g/cm3 ou Kg/m3, ou

relativa, quando comparada com a densidade absoluta da gua destilada, insenta de ar,

temperatura de 3,98oC, com densidade de 1,0 g/cm3 . Nos sistemas CGS e SI, o nmero

que exprime a densidade absoluta coincide com o nmero admensional que exprime a

densidade relativa (VITAL, 1984).

QUADRO 1- Classificao da densidade da madeira de acordo com o FORESTPRODUCTS LABORATORY (1974).

Intervalos de densidade (g/cm3) Tipo de madeira- a 0,20 extremamente leve

0,20 a 0,25 excessivamente leve0,25 a 0,30 muito leve0,30 a 0,36 leve0,36 a 0,42 moderadamente leve0,42 a 0,50 moderadamente pesada0,50 a 0,60 pesada0,60 a 0,72 muito pesada0,72 a 0,86 excessivamente pesada

0,86 em diante extremamente pesada

A madeira um material poroso e o valor numrico da densidade depende da

incluso ou no do volume de poros. Se a determinao do volume incluir o volume dos

poros, obter-se-, a densidade aparente; se a determinao do volume no incluir o volume

dos poros, obtm-se a densidade real ou verdadeira, o que corresponde densidade da

parede celular, cujo valor igual a 1,53 g/cm3, independente da espcie. A densidade

bsica aquela que considera a madeira como massa real completamente seca e o volume

verde ou completamente saturado de gua; a densidade bsica , pois sempre aparente,

podendo ser absoluta ou relativa (PANSHIN & ZEEW, 1982).


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A densidade da madeira um dos ndices mais importantes a ser considerado

dentre as diversas propriedades fsicas da madeira, pois alm de afetar as demais

propriedades interfere de forma significativa na qualidade de seus derivados (BRASIL e

FERREIRA, 1971).

A densidade da madeira, bem como as demais propriedades, varia de uma

espcie para outra, dentro da mesma espcie e na direo radial e axial de uma mesma

rvore. As variaes da densidade so resultantes das diferentes espessuras da parede

celular, das dimenses das clulas, das inter-relaes entre esses dois fatores e da

quantidade de componentes extratveis presentes por unidade de volume (PANSHIN e De

ZEEUW, 1980).

As variaes da densidade ao longo do tronco so menos consistentes do queaquelas na direo radial. A proporo de madeira juvenil na direo longitudinal do caule

tende a aumentar. Como resultado imediato densidade diminui, o que freqentemente

ocorre em muitas espcies, especialmente em conferas, em virtude de a formao da

madeira juvenil, ser mais acentuada nas conferas que nas folhosas. No Eucalyptus grandis,

contudo, comumente a densidade aumenta com a altura, embora um declnio inicial possa

estar presente (MALAN, 1995).

A densidade, porm no deve ser considerada como um ndice isolado de

qualidade da madeira. A composio qumica e as caractersticas anatmicas so fatores

que devem ser tambm considerados (WENZL, 1970; BRASIL et. al., 1977).

Na produo de carvo vegetal, a densidade deve ser encarada sob vrios

aspectos, sendo que vrias consideraes podem ser feitas em torno dela. A densidade da

madeira afeta a capacidade de produo de carvoaria, porque para um determinado volume

de forno a utilizao de madeira mais densa resulta em maior produo em peso. Alm

disso, madeira mais densa produz carvo com densidade mais elevada, com vantagens

para alguns de seus usos (OLIVEIRA et. al.1982b; e BRITO, 1993).OLIVEIRA (1988), num trabalho desenvolvido com madeira de eucalyptus fez

algumas correlaes entre a densidade de madeira e outros parmetros anatmicos e

qumicos para produo de carvo, so eles:

Aumento de densidade da madeira acompanhado pelo aumento da

espessura da parede das fibras, reduo do lmem e aumento no

comprimento das fibras.


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medida que se aumentam os teores de lignina e de extrativos aumenta-se

proporcionalmente a densidade.

Reduz-se a densidade da madeira com aumento do teor de holocelulose.

Madeiras mais porosas produzem carvo de maior porosidade

Madeiras mais densas produzem carvo mais denso.

Estas correlaes so importantes, pois ajudam a selecionar a madeira e tomar

os devidos cuidados no manejo da madeira a ser utilizada para produzir carvo.

1.2.2 - Teor de Um idad e

Qualquer material lenhoso recm-abatido apresenta uma quantidade

considervel de gua, a qual, para a maioria dos casos de utilizao, deve ser em parte

removida.

A umidade existente na madeira de uma rvore recm-abatida atinge valores

bastante elevados quando se analisa a massa. Por exemplo, madeiras de espcies do

gnero pinus, podem apresentar de 450 a 700 Kg de gua por metro cbico de madeira, isto

, 50 a 60% do peso inicial da madeira mais gua (OLIVEIRA et al., 1986).

Quando a madeira de uma rvore recm-abatida exposta ao meio ambiente,inicialmente evapora-se a gua localizada nos vasos, nos canais e no lmem das clulas,

que denominada gua de capilaridade ou gua livre. Permanece na madeira toda gua

localizada no interior das paredes celulares que chamada gua de adeso, e a umidade

correspondente a este estado denominada umidade de saturao das fibras (GALVO e

JANKOWSKY, 1985). Quando este tipo de umidade removida a madeira sofre alteraes

em suas propriedades (GONALVES, 1987).

Por outro lado, quando a madeira, previamente seca a 0% de umidade,

exposta ao meio ambiente, ela absorve a gua que est dispersa no ar em forma de vapor.

A gua adsorvida corresponde gua de adeso e o teor de umidade final alcanado pela

madeira, que depende das condies do meio a da espcie vegetal considerada,

denominado umidade de equilbrio com o ambiente (GALVO e JANKOWSKY, 1985).

Existe ainda um outro tipo de gua na madeira a chamada gua de

constituio, ela se encontra quimicamente combinada com as substncias da parede

celular, ou seja, a gua que faz parte da substancia qumica da madeira (GONALVES,

1987). A gua de constituio no realmente gua at que o material celulsico seja


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aquecido em condies drsticas, onde degradaes trmicas ocorram, resultando na

quebra de grupos hidroxlicos para formar gua. A gua de constituio participa da

natureza orgnica da parede celular e no removida durante a secagem, porque faz parte

da madeira. Para retir-la necessrio quebrar a estrutura da madeira ou carboniz-la. Agua de constituio no desempenha papel importante na inter-relao entre a substncia

madeira e a gua de soro, no influenciando nas propriedades fsicas e mecnicas da

madeira (SKAAR, 1972)

A umidade da madeira um fator importante e deve ser muito bem observado

no processo de carbonizao da madeira.

A madeira antes de ser carbonizada precisa sofrer secagem. O processo de

secagem consome muita energia, que fornecida por parte da queima da lenha dentro doforno, ou da cmara de combusto externa, a depender do modelo do forno. Quanto mais

mida a madeira maior ser a energia necessria para sec-la.

A presena de gua na madeira representa reduo do poder calorfico, em

razo da energia necessria para evapor-la, depois o teor de umidade sendo muito

varivel, pode tornar difcil o controle do processo de combusto, havendo necessidade de

constantes reajustes no sistema (COTTA, 1996 citando LADEIRA,1992).

Segundo VALENTE (1986) citado por COTTA (1996), a fabricao de carvo

com madeira mida, origina um carvo frivel e quebradio, provocando a elevao do teor

de fino durante o manuseio e transporte e aconselha carbonizar a madeira com umidade,

base seca, entre 20-30%.

Teores de umidade elevados, principalmente na regio central da madeira,

cerne, inevitavelmente provocar fendilhamento no carvo vegetal, predispondo a maior

gerao de finos, fato ocasionado pelo aumento da presso de vapor por ocasio da

transformao da madeira em carvo vegetal (COTTA,1996).

1.2.3 - Tamanh o das Peas

Refere-se ao dimetro e comprimento da madeira a ser carbonizada.

Em termos de dimetro, qualquer pea de lenha pode ser carbonizada. Por

razes de qualidade do carvo produzido, o dimetro ideal para carbonizao est entre 10

e 20 cm. Dimetros maiores do que 20 cm podem tornar o carvo muito quebradio, alm

de dificultar o manuseio da pea. Dimetros menores do que 10 cm dificultam o arranjo das

peas dentro do forno, aumentando o tempo de enchimento, com conseqncia do aumento


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do custo da mo-de-obra. Quanto ao comprimento da pea, ela deve estar de acordo com o

tamanho do forno.

Em termos de comprimento, testes realizados no CETEC (1982), mostraram

uma correlao positiva entre comprimento das peas e gerao de finos.

bastante comum o aparecimento de trincas na regio central do carvo.

Principalmente os de grande dimetro.

As trincas e fissuras internas do carvo so originadas de zonas de

concentraes de tenso na madeira, ocasionada pela grande impermeabilidade da regio

central (cerne) das peas. Essa impermeabilidade devida geralmente ao acmulo de

resinas nas cavidades da fibra comuns do cerne. (OLIVEIRA, 1982).

Dimetros e comprimentos maiores de madeira carbonizada proporcionam um

carvo mais frivel.

1.3 - Composio Qumica da Madeira

O tecido lenhoso das rvores constitudo por diferentes tipos de clulas. As

plantas folhosas possuem uma estrutura mais complexa do que as conferas, com maior

nmero de tipos de clulas. Os principais componentes anatmicos das folhosas so os :

elementos de vasos, responsveis pela conduo de seiva; fibrotraquedeos e fibras

libriformes, responsveis pela resistncia mecnica da madeira; tecido de reserva,

responsvel pelo armazenamento de compostos, e raios, responsveis pela transferncia de

material no sentido radial.

O fenmeno da carbonizao pode ser explicado e entendido a partir das

transformaes sofridas pelos principais componentes da madeira, a celulose, as

hemiceluloses e a lignina. A madeira se compe basicamente de oxignio, hidrognio ecarbono. O carbono pode representar at 50% da composio da madeira, o oxignio, 44%,

e o hidrognio, 6%. Levando-se em conta o percentual que esses trs elementos

representam, torna-se fcil entender porque a carbonizao pode ser compreendida

conhecendo-se o comportamento da lignina, das hemiceluloses e da celulose, j que esses

componentes so basicamente formados de carbono, oxignio e hidrognio.

De acordo com LEWIN e GOLDSTEIN (1991) e TSOUMIS (1991), em termos

mdios, as madeiras so constitudas por:

Celulose: 40-45%


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Hemiceluloses: 20-30%

Lignina: 18 - 25% (Folhosas) e 25 - 35% (Conferas)

Extrativos: 3-8% Cinzas: 0,4%

A celulose, principal componente da parede celular, um polissacardeo linear

constitudo de unidades anidro pirano glicose com ligaes glicosdicas do tipo Beta 1-4 com

alto grau de polimerizao, possuindo uma estrutura cristalina e no ramificada. O seu grau

de polimerizao est compreendido entre 9000 e 10000, podendo chegar a at 15000

unidades de glicose. o composto mais comum na natureza, sendo insolvel em solventes

orgnicos, em gua, em cidos e em lcalis diludos, todas temperatura ambiente (LEWIN

e GOLDSTEIN,1991).

As hemiceluloses tambm so polissacardeos e diferem da celulose por serem

polmeros ramificados e de cadeia mais curta, possuem em sua estrutura outras unidades

de acar diterentes da glicose como por exemplo, hexoses e pentoses como a manose, a

galactose, a xilose, a arabinose, o cido 4-o-metilglucurnico,. Geralmente possuem um

peso molculas menor que o da celulose, o seu grau de polimerizao varia de 100 a 200

unidades de acares (PETTERSEN, 1984; LEWIN e GOLDSTEIN,1991). So os

compostos da madeira responsveis pela formao da maior parcela de cido actico,durante a decomposio trmica (OLIVEIRA et al., 1982a).

Segundo SHAFIZADEH e CHIN (1977) e (OLIVEIRA et al. 1982a), a 400C, a

celulose e as hemiceluloses resultam num rendimento em carvo de aproximadamente 10 a

13% respectivamente.

A lignina um dos trs polmeros bsicos que constituem a madeira. um

composto amorfo, tridimensional, de composio qumica bastante complexa, que se

constitui de unidades de fenil propano, tendo uma cadeia altamente ramificada; ocomponente mais hidrofbico da madeira. Tem uma funo adesiva entre as fibras e confere

dureza e rigidez parede celular (PETTERSEN, 1984).

As unidades de fenil propano so mantidas juntas, tanto por ligaes ter (C-O-

C) como por carbono-carbono (C-C). A ligao ter predominante, aproximadamente 2/3

ou mais das ligaes da lignina so desse tipo e o restante do tipo carbono-carbono

(SJSTRN, 1993).

A lignina um dos componentes da madeira de madeira de fundamental

importncia na produo do de carvo vegetal uma vez que o composto que mais contribui


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para a formao do resduo carbonfero, bem como pela formao do alcatro insolvel. A

lignina a 400C, proporciona rendimentos de aproximadamente 55% de resduo carbonfero

(OLIVEIRA et al., 1982a).

Os extrativos so componentes que no fazem parte da constituio qumica da

parede celular e incluem elevado nmero de compostos. Incluem resinas, acares, taninos,

cidos graxos, dentre outros compostos, os quais influem nas propriedades da madeira.

Assim, a cor, o odor, as resistncias ao apodrecimento e ao ataque de insetos, a

permeabilidade, a densidade e a dureza so afetados pela sua presena (PETTERSEN,

1984).

O contedo de cinzas usualmente pequeno, podendo incluir clcio, potssio,

magnsio e traos de outros. Quanto maior a proporo de matrias minerais na madeira,maior ser a percentagem de cinzas no carvo, fato este pouco desejvel, principalmente

quando alguns dos componentes so prejudiciais para fins siderrgicos. O teor, bem como a

composio qumica das cinzas pode ser afetada pela disponibilidade de minerais no solo

(ANDRADE, 1993).

Melhores propriedades qumicas do carvo, maiores teores de carbono fixo, e

menores teores em substncias volteis e cinzas esto associados madeira com altos

teores de lignina, para determinadas condies de carbonizao. Madeiras com altos teores

de extrativos e lignina produzem maior quantidade de carvo, com maior densidade e mais

resistente em termos de propriedades fsicas e mecnicas.

1.4 - O Processo de Carbonizao da Madeira

Todo o processo de carbonizao tem sido alvo de inmeras pesquisas para

conhecimento dos mecanismos e processos que levam transformao da madeira em

carvo. Quando se coloca uma pea de madeira sob a ao do calor, ocorre a destruio de

seus principais componentes, resultando na formao de carvo e diversos outros

compostos, dos quais mais de 213 j foram identificados. Para explicar como ocorre a

formao desses componentes, e quais so os mecanismos e reaes que acontecem

durante a carbonizao, tm-se desenvolvido vrios modelos. A carbonizao um

processo que depende do tempo e da temperatura. Assim, pode-se dizer que a formao de

tios durante o processo se d provavelmente pela no exposio da pea de madeira

temperatura durante um tempo adequado, gerando, assim, zonas no pirolisadas

(OLIVEIRA et al., 1982a; MEDEIROS E RESENDE, 1983).


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As anlises, termogravimtrica e termodiferencial tm sido frequntemente

usadas nos estudos de decomposio trmica da madeira. A anlise termogravimtrica

mostra como a madeira se comporta quando aquecida, sendo possvel verificar em que

temperatura iniciada a decomposio trmica e, ainda, em que faixa de temperatura adecomposio trmica mais pronunciada. A anlise termodiferencial torna possvel a

identificao dos picos e, ou das faixas de ocorrncia das reaes endotrmicas e

exotrmicas do processo.

1.4.1 - Carbon izao da Celu lo se

A celulose o componente da madeira mais fcil de ser isolado sendo, portanto,

o componente mais estudado. A celulose produz, sob atmosfera de nitrognio, 34,2% decarvo a 300 oC. Este resultado, no entanto, decresce vigorosamente com o aumento da

temperatura, e a 600 oC a degradao da celulose quase completa, deixando um resduo

de carvo de somente 5%. Como o processo de carbonizao ocorre a temperaturas

superiores de 300 oC, pode-se concluir que a celulose contribui pouco para a rendimento

gravimtrico do carvo (OLIVEIRA et al., 1982a).

Beall e Eickner, citado por OLIVEIRA (1982a) propuseram, com base nos

resultados de termoanlise, que a energia de ativao do processo de decomposio da

celulose da ordem de 40 kcal/mol. A degradao trmica da celulose nos seguintes

estgios:

Plat entre 155 e 259 oC, correspondente ao aquecimento da celulose, sem

provocar quebra de ligao;

Reaes exotrmicas localizadas nas regies de temperatura, 259 a 380 oC,

389 a 414 oC, 414 a 452 oC. Nestes intervalos de temperatura acorre quebra

da molcula de celulose;

Plat entre 452 e 500 oC, com formao de substncias estveis;

Reaes endotrmicas entre 500 e 524 oC, indicando o trmino das reaes.

De outra forma, a degradao da celulose pode ser dividida em estgios, onde

se pretende mostrar a ocorrncia dos principais eventos de maneira mais geral;

Primeiro estgio, neste perodo ocorre vigorosa decomposio;

Segundo estgio, a decomposio continua a ocorrer havendo a

volatilizao dos produtos formados;


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Terceiro estgio, evoluo dos produtos volteis.

1.4.2 - Carb on izao das Hem icelu loses

As hemiceluloses constituem o componente da madeira responsvel pela

formao da maior parcela de cido actico. o componente da madeira menos estvel,

devido sua natureza amorfa. A decomposio das hemiceluloses se processam em dois

estgios, os quais so (OLIVEIRA et al., 1982a).

Primeiro estgio, a molcula se decompe em fragmentos menores;

Segundo estgio, neste perodo ocorre uma despolimerizao das cadeias

pequenas, formando unidades do monmero. H grande formao de

volteis, tanto a partir do polmero como do monmero ento formado.

O fornecimento de calor ao processo produzir uma mudana brusca no

comportamento das hemiceluloses, pelo menos no que se refere ao rendimento em carvo.

Na temperatura de 500 oC o rendimento em carvo apenas 10%. Os produtos formados a

300 oC, quando submetidos a temperaturas mais altas, iro sofrer mudanas radicais,

decompondo-se e volatilizando, sendo que a maior parte dos volteis iro se condensar,

formando a maior frao a 500 oC que o lquido condensado. O baixo rendimento em

carvo a 500 oC (10%) mostra que as herniceluloses tambm contribui muito pouco para aformao de carvo no processo de carbonizao em fornos de alvenaria (OLIVEIRA et al.,

1982a).

1.4.3 - Carbon izao da L ig n ina

A lignina o componente da madeira de mais difcil isolamento, por isso os

estudos relativos ao processo de decomposio so escassos. Os mecanismos de

decomposio da lignina no esto bem definidos, devido sua estrutura relativamentecomplexa, ocasionando rupturas e formao de inmeros compostos. O comportamento da

lignina frente ao processo de carbonizao o principal responsvel pela formao do

carvo. O produto mais importante da decomposio da lignina o carvo, mostrando a

relao entre lignina e rendimento em carvo. Em temperaturas de 450 a 550 oC se obtm

um rendimento em carvo de 55% (SARKANEN e LUDWIG, 1971; OLIVEIRA et al., 1982a).

Esta temperatura compatvel com a temperatura de operao dos fornos de alvenaria, o

que demonstra a importncia da lignina na produo de carvo vegetal.


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15

1.5 - Fsico-Qumica da Carbonizao

Como explicado anteriormente, o comportamento da madeira ao ser

carbonizada pode ser explicado pelo comportamento de seus principais componentes. Cada

um deles participa de maneira diferente gerando diferentes produtos, devido natureza de

sua composio qumica. A medio da perda de peso ocorrida com a madeira e seus

componentes isoladamente uma tcnica de grande importncia para identificar as etapas

que ocorrem durante o processo de carbonizao. A degradao da celulose se processa

rapidamente em um curto intervalo de temperatura cerca de 50oCprovocando drsticas

mudanas no seu comportamento, com a perda de cerca de 77% do seu peso. As

hemiceluloses comeam a perder peso em temperaturas prximas a 225

o

C, sendo ocomponente menos estvel da madeira, uma vez que a sua degradao quase completa

na temperatura de 325oC, perdendo peso continuamente sob a ao do calor (SARKANEN e

LUDWIG, 1971; OLIVEIRA et al., 1982a).

A lignina o componente qumico da madeira mais importante quando se

objetiva a produo de carvo vegetal, pois o rendimento gravimtrico do processo est

diretamente relacionado com o contedo de lignina na madeira. Esse componente comea a

degradar-se em temperaturas mais baixas, a partir de 150oC, ao contrrio da celulose e das

hemiceluloses, cuja degradao mais lenta. A lignina continua perdendo peso em

temperaturas superiores a 500oC, dando como resultado um resduo carbonoso. Tal perda

bem menor que a ocorrida com a celulose e as hemiceluloses (SARKANEN e LUDWIG,

1971; OLIVEIRA et al., 1982a).

As maneiras de agrupar os fenmenos que acontecem durante a carbonizao

diferem de autor para autor. Por exemplo, (OLIVEIRA et al., 1982a; MEDEIROS E

RESENDE, 1983) dividiram os fenmenos da carbonizao da seguinte maneira:

Zona A: at 200oC, caracterizada pela produo de gases nocondensveis, tais como vapor dgua, CO2, cido frmico e actico;

Zona B: Compreendida na regio de temperatura entre 200 e 280oC. Nesta

zona so produzidos os mesmos gases da Zona A. Neste caso, h

diminuio substancial no vapor dgua e aparecimento de CO. As reaes

que acontecem nesta regio so de natureza endotrmica;

Zona C: de 280 a 500oC. A carbonizao ocorre por meio de reaes

exotrmicas. A temperatura a que as reaes exotrmicas ocorrem no est


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bem identificada. Os produtos obtidos nesta etapa so sujeitos a reaes

secundrias, incluindo combustveis e alcatro, CO e CH4;

Zona D: acima de 500oC. Nesta regio j existe o carvo. Aqui acontecem

vrias reaes secundrias, catalisadas pelo leito de carbonizao.

Klason e colaboradores citados por OLIVEIRA, (1982a), fizeram a primeira

tentativa de elaborar uma equao qumica para explicar o processo de carbonizao

temperatura de 400oC. A equao a seguinte:

2C42H66O28 ==> 3C16H10O2 + 28H2O + 5CO2+ 3 CO + C28H46O9

Essa equao genrica no contm todos os produtos obtidos na destilao da

madeira e, devido ao agrupamento dos condensveis em um s composto, no permite a

identificao das quantidades de alcatro e de cido pirolenhoso. Outros componentes do

carvo, como teor de umidade, cinzas e materiais volteis, tampouco so abordados. O

quadro 2, ilustra a evoluo da carbonizao em termos de produtos obtidos em

temperaturas crescentes de carbonizao (OLIVEIRA, 1982a).

Quadro 2 - Evoluo terica da carbonizao

Parmetros Secagem Gases

oxigenados

Incio da

fase doshidrocarbonetos

Fase dos

hidrocarbonetos

Dissocia

o econtrao

Fase do

H2

Temperatura (oC) 150-200 200-280 280-380 380-500 500-700 700-900

Teor de carbono fixo(% B.S.)

60 68 78 84 89 91

GNC (% B.S.)CO2COH2Hidrocarbonetos

6830-2

66,5300,23,3

35,520,56,537,5

31,512,37,548,7

12,224,642,720,5

0,59,780,98,9

PCI dos GNC(kcal/m3)

1000 1210 3920 4780 3680 3160

Fonte (CETEC, 1982)


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A Produo de Carvo de Vegetal

1.6 - Parmetros de Produo

A carbonizao pode ser representada de maneira simples como:

MADEIRA + CALOR = CARVO VEGETAL + VAPORES CONDENSVEIS +

GASES INCONDENSVEIS

Conforme ALMEIDA (1982) o processo de carbonizao pode ser dividido em

quatro fases distintas:

1 SECAGEM: Que consiste na evaporao da gua contida na madeira sob

as formas:

Higroscpica, no interior das fibras: at 110 oC.

Absorvida pelas paredes das clulas: de 110 oC a 150 oC

Quimicamente ligadade 150 oC a 200 oC

2 PRCARBONIZAO: Fase endotrmica do processo no qual uma frao

do licor pirolenhoso e pequenas quantidades de gases no condensveis so produzidas

de 180 oC a 200 oC at 250 oC a 300 oC.

3 CARBONIZAO: Perodo caracterizado por uma reao exotrmica e

violenta. A maior parte do alcatro e cido pirolenhoso so produzidos durante esta fase. De

250 oC a 300 oC.

4FASE FINAL: Perodo caracterizado por um aumento do teor de carbono no

carvo e conseqentemente um decrscimo no teor de materiais volteis, com grande

produo de alcatro

Os parmetros que influenciam este processo so apresentados a seguir.

1.6.1 - Tem peratu ra Mxim a Mdia

A temperatura de carbonizao afeta de maneira diferenciada cada elemento

qumico da madeira.

O grfico 2, apresenta a evoluo da converso da madeira em carvo. At

200oC, ocorre a secagem e o incio da decomposio da celulose e das hemiceluloses,

quando a fase slida perde cerca de 20% de seu peso. De 200 a 300 oC, as reaes de


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decomposio se intensificam, e a matriz slida reduz seu peso a cerca de 40% do valor

inicial. Acima de 300oC, a perda de peso bem menos intensa, restando, a 500oC, em torno

de 30% do peso inicial sob a forma de carvo. Tanto gases, vapores e matriz slida so

combustveis (OLIVEIRA, 1982a).

O teor de carbono eleva rapidamente com o aumento da temperatura de

carbonizao, enquanto decrescem os teores de hidrognio e oxignio.

Grfico 2Composio elementar do carvo vegetal e rendimento em relao

madeira seca, em funo da temperatura de carbonizao.

Fonte: CETEC (1982)

Segundo MIRANDA (1999) citando FLORES LOPEZ e SILVA (1998), a celulose

degradada rapidamente em um curto intervalo de temperatura, provocando drsticas

mudanas no seu comportamento e perdendo cerca de 77% do seu peso.

A celulose contribui muito pouco para a produo de carvo. Quando

carbonizada a temperatura de 600 oC, a produo de carvo a partir de celulose tende a ser

mnima. Quando o carvo produzido at cerca de 300 oC (condies de laboratrio),

ocorre um aumento no rendimento do carvo proveniente da celulose. A celulose nos

processos normais de carbonizao acaba sendo um gerador de produtos volteis.

As hemiceluloses tambm contribuem muito pouco para a produo de carvo.

Durante a carbonizao da madeira, apresentam um rendimento em carvo em torno de

10% a 500 oC. So muito instveis devido a sua estrutura amorfa, gerando volteis e cido

actico. As hemiceluloses comeam a perder peso em temperaturas prximas de 225 oC,

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

1

2

3

4

5

6

7

8

910

TemperaturaxComposioElement

Rendimentopesocarvo/pesmadeira(%)

Temperatur

%


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sendo o componente menos estvel da madeira, uma vez que sua degradao quase

completa a 325 oC, perdendo peso continuamente sob a ao do calor.(MIRANDA, 1999).

A lignina comea a se degradar lentamente em temperaturas mais baixas, a

partir de 150 oC e continuam perdendo peso em temperaturas superiores a 500 oC,

resultando em um resduo carbonoso. A lignina apresenta um rendimento em carvo de

55% quando a carbonizao realizada entre 450-550 oC. Os outros 45% esto divididos

em alcatro (15%), lquido condensado (20%) e gases no condensveis (10%). Observem

que a temperatura de carbonizao da lignina a temperatura comum dos fornos utilizados

atualmente para se produzir carvo (MIRANDA, 1999).

Grfico 3 Composio do carvo vegetal em funo da temperatura de

carbonizao.

Fonte: CETEC (1982)

Anlises de difrao de raio X realizadas no CETEC mostraram que quanto

maior a temperatura de carbonizao, a estrutura amorfa do carvo vegetal tende a se

ordenar tendendo a uma grafitizao.

Conforme mostra o quadro 3, como regra geral o aumento da temperatura de

carbonizao resulta em elevao dos rendimentos de lquido e gs, com conseqente

diminuio do rendimento em carvo. Isso mostra que, com o aumento da temperatura do

carvo, ocorre perda dos volteis, os quais iro enriquecer as fases lquida e gasosa. Essa

expulso dos volteis do carvo provoca um aumento do teor de carbono fixo, ou seja, uma

melhora na qualidade do carvo produzido


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Quadro 3- Rendimentos gravimtricos (%) obtidos na carbonizao da madeira

de Eucalyptus grandis.

Temperatura de

carbonizao (oC)

Rendimento em

carvo (%)*

Rendimento em

lquidos (%*)

Rendimento em

GNC (%)*

450 32,89 43,68 23,43

550 28,15 46,73 25,12

700 27,57 46,30 26,13

Fonte (CETEC,1982)

Idealmente, lgico se pensar na produo de um carvo com alto teor de

carbono fixo, ou seja, um carvo mais concentrado. No entanto, para se obter alto teor de

carbono fixo h necessidade de se introduzirem no processo quantidades semprecrescentes de energia. Conforme o quadro 4, o ganho obtido com o aumento do teor de

carbono relativamente grande quando se trabalha em temperaturas baixas. Quando a

temperatura se eleva demasiadamente, o aumento observado no teor de carbono no

relevante. De acordo com os dados discriminados no quadro acima, ao atingir a temperatura

de 500oC suficiente para produzir um carvo vegetal com um teor de 89,6% de carbono. A

elevao da temperatura para 1000oC aumenta o teor de carbono para 96,6%. Portanto, a

elevao da temperatura em 500oC resulta num pequeno aumento no teor de carbono (s 7

unidades), sendo, portanto, pouco prtica a produo de carvo temperatura de 1000 oC

(OLIVEIRA et al, 1982a).

Quadro 4 - Variao do teor de carbono fixo do carvo vegetal com a

temperatura final de carbonizao

Temperatura de carbonizao (oC) Teor de carbono fixo (%)

200 52,3

300 73,2

400 82,7

500 89,6

600 92,6

800 95,8

1000 96,6

Fonte: WENZL (1970).

O aumento do teor de carbono fixo do carvo vegetal com o aumento da

temperatura final de carbonizao acompanhado pela reduo concomitante do teor dematrias volteis, conforme mostrado no quadro 5.


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Quadro 5- Anlise qumica imediata do carvo obtido a diferentes temperaturas

finais de carbonizao

Temperatura de

carbonizao (oC)

Teor de carbono

fixo (%)*

Teor de materiais

volteis (%)*

Teor de cinzas (%)*

450 75,06 21,03 3,91

550 86,53 10,12 3,25

700 89,82 7,25 2,93

(%): em relao ao peso de madeira seca.

Fonte: CETEC(1982)

A composio dos gases de sada do forno de alvenaria tambm depende

sensivelmente de sua temperatura interna. At 280oC, desprendem-se gases oxigenados,

que iro ceder lugar aos gases hidrogenados medida que a temperatura do processo

aumenta. O desprendimento de hidrocarbonetos continua aumentando at a temperatura de

500oC. Com o aumento da temperatura h um enriquecimento do gs, pois ocorre aumento

dos gases combustveis e diminuio do teor de CO2. Inicialmente, os gases so

oxigenados, representados pelo CO e CO2. medida que a temperatura aumenta, h uma

mudana na natureza dos gases: inicia-se a formao dos gases hidrogenados,representados principalmente por CH4. de se esperar um aumento no poder calorfico dos

gases medida que se aumenta a temperatura (OLIVEIRA et al, 1982a).

Se a operao de carbonizao for interrompida em temperatura pouco inferior a

400oC, procede-se a uma completa vedao do forno. Haver nova formao de

hidrocarbonetos, enquanto os gases oxigenados e o hidrognio tendero a desaparecer

lentamente. Esse fenmeno ocorre durante o esfriamento do carvo no interior do forno.

Quando se fecha o forno naquela regio de temperatura, h tendncia de aumentar a

presso interna, e a atmosfera gasosa que envolve o carvo apresenta teor de

hidrocarbonetos e alcatro da ordem de 80 a 90%. Com o decorrer do tempo, o carvo

absorver grande parte desse material voltil dando origem ao carvo slido, podendo

aumentar o teor de carbono no carvo vegetal em 5 a 6%. Com relao influncia da

temperatura de carbonizao na recuperao de alcatro insolvel, verifica-se que o

aumento da temperatura final do processo aumenta a recuperao do alcatro. A formao

de alcatro insolvel se inicia na faixa de 150 a 200oC, passando por um mximo na faixa

compreendida entre 200 e 340oC. Nesta faixa de temperatura se produz praticamente 90%


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do alcatro durante a carbonizao, at uma temperatura final de 400 a 450oC (OLIVEIRA et

al, 1982a).

1.6.2 - Taxa de Aq uecim ento

A taxa de aquecimento pode ser definida como a velocidade que a temperatura

se eleva num dado intervalo de tempo, enquanto a madeira carbonizada.

Quando se processa a carbonizao da madeira, a taxa de aquecimento ou

velocidade de aquecimento do processo de carbonizao tem grande influncia nos

rendimentos gravimtricos dos produtos e tambm no teor de carbono fixo do carvo vegetal

(CETEC, 1981b)

Experincia realizadas no CETEC (1982) obtiveram resultados interessantes

com relao taxa de aquecimento, conforme pode ser observado no quadro 6.

Para uma carbonizao de 6 horas, que equivalente ao perodo de

carbonizao de uma retorta contnua, o rendimento em alcatro insolvel de 8,0%,

enquanto que, para a carbonizao de 3 dias, correspondente ao perodo de carbonizao

num forno de alvenaria, esse rendimento da ordem de 2,0%. Da, pode-se concluir que a

uma determinada temperatura final do processo, a produo de alcatro insolvel cresce

sensivelmente com o aumento da taxa de aquecimento. O comportamento do rendimento

em carbono fixo inverso quele apresentado pelo alcatro insolvel. O rendimento em

carbono fixo para a carbonizao de 3 horas da ordem de 26%, atingindo valores mdios

de 31% para a carbonizao conduzida num perodo de 3 e 8 dias. O rendimento em carvo

tambm afetado pela taxa de aquecimento. A relao da taxa de aquecimento com o

rendimento em carvo inversa, ou seja, quando a taxa de aquecimento aumenta, o

rendimento em carvo tende a reduzir (OLIVEIRA et. al., 1982a).

Carbonizao:

3 horas 2,3 oC/min

8 dias 2,3 oC/h

6 horas 1oC/min

3 dias 6 oC/h

Quadro 6 - Rendimentos da carbonizao a 430oC, a diferentes taxas de

aquecimento


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Taxa deaquecimento

Rendimento emcarvo (%)

Rendimento emalcatro (%)

Rendimento emcarbono fixo (%)

2,3 oC/min* 34,1 9,6 26,3

1,0 oC/min* 35,0 7,6 27,2

1,0 oC/min* 34,5 8,0 27,1

6,0 oC/h* 40,8 1,9 31,8

2,3 oC/h* 40,5 1,3 30,2

1,0 oC/min** 37,0 8,4 28,9

0,5 oC/min** 38,1 6,7 28,7

6,0 oC/h** 36,9 2,3 29,3

6,0 oC/h** 36,9 2,4 29,9

2,3o

C/h** 43,6 2,2 33,0(*) Eucalyptus grandis.

(**) Eucalyptus paniculata.

Fonte: CETEC (1981b)

O rendimento, em peso, do carbono fixo tende a cair quando a velocidade de

aquecimento aumenta.(GOMES, 1982).

Taxas mais elevadas de aquecimento tendem a produzir um carvo mais frivel.

Isso facilmente explicvel pelo fato de a cintica de carbonizao ser mais intensapromovendo assim fissuras e trincas no carvo.Taxas lentas de aquecimento promovem

aumento na densidade verdadeira do carvo quando comparados a taxas rpidas de

aquecimento, conforme pode ser observado no quadro 7 (OLIVEIRA, 1988).

Quadro 7 - Resultados da densidade relativa aparente do carvo vegetal

carbonizado a 430oC em diferentes velocidades de aquecimento.

Tempo de

carbonizao (horas)

Taxa de aquecimento

(oC/min)

Densidade verdadeira

(g/cm3)

Teor de carbono fixo

(% B.S.)

71,0

2,0

0,1

3,4

0,70

0,46

78,02

78,51

Fonte: (OLIVEIRA et. al., 1982a).


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1.6.3 - Presso do Forno Dur ante o Processo

A presso um parmetro de pouca influncia para produzir carvo uma vez

que praticamente todos os sistemas de carbonizao trabalham com a presso atmosfrica.Logo o interesse principal neste parmetro fica restrito a testes de laboratrios. Porm vale

salientar que alguns sistemas como o Forno Container trabalha com uma leve presso

negativa, logo de se esperar que haja uma melhora no rendimento do carvo embora no

existam dados cientficos que comprovem isto ainda.

Num processo aberto com bastante ar, os gases e vapores formariam as

chamas e a matriz slida a brasa, como se v ao se observar queima de uma pea de

madeira qualquer. Os produtos finais seriam as cinzas, a gua e o dixido de carbono.

Entretanto, enclausurando-se a madeira, no se permitindo a presena de oxignio e

mantendo-se condies satisfatrias de aquecimento para que as reaes de decomposio

ocorram, tem-se a gerao de cido pirolenhoso, alcatro, gases e carvo. Nos processos

industriais, a distribuio final desses produtos depender, portanto, da forma pela qual se

deu o aquecimento. Quando se usa fonte externa de calor para carbonizao (processos

alotrmicos), os rendimentos gravimtricos em produtos se aproximam dos obtidos em

testes de laboratrios. Quando a fonte de calor interna (processos autotrmicos), ou seja,

o calor proveniente da combusto parcial da madeira e dos prprios produtos da

carbonizao, a previso dos rendimentos extremamente difcil, devendo ser analisada

caso a caso em funo do tipo de equipamento de carbonizao utilizado.Com o grfico 4,

observa-se que a presso tem influencia sobre o rendimento em carvo (OLIVEIRA et. al.,

1982a).

Grfico 4 Rendimento da carbonizao em condies de presso atmosfrica

e em recipiente selado.


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Fonte: CETEC (1982)

A presso tem relao direta com o rendimento em carvo e inversa com o

rendimento em alcatro. Assim, aumentos na presso do processo fazem com que os

rendimentos em carvo aumentem e os rendimentos em alcatro diminuam. O mecanismo

de ao da presso est relacionado com o tempo de contato entre os reagentes, ou seja,

os volteis e o produto slido a alta temperatura. Desta forma, quanto maior o tempo de

contato, maior o rendimento em carvo, e vice-versa. Os resultados do quadro 7, ilustram as

variaes ocorridas quando se alteram as condies de presso do processo de

carbonizao (OLIVEIRA et. al., 1982a).

Quadro 1 - Rendimentos em carvo em carbonizaes realizadas sem e sob

presso (dados que representam o grfico 4)

Rendimento em carvo (%)

Temperatura de

carbonizao (oC)

Carbonizao sem presso Carbonizao em

recipiente selado

160 98,0 97,4

180 88,6 93,0

200 77,1 87,7

220 67,5 86,4

240 50,8 83,0

260 40,2 82,5

280 36,2 83,8

320 31,2 78,7

340 29,7 79,1

Fonte:CETEC(1982)

1.7 - Fornos de Carbonizao

Os fornos utilizados para a carbonizao da madeira podem ser classificados

das seguintes formas:

Pelo Aquecimento:

o Fornos com aquecimento externo ou alotrmicos

o Fornos com aquecimento interno ou autotrmicos


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Pelo Mobilidade:

o Fornos fixos

o Fornos portteis

Pelo Continuidade:

o Fornos contnuos

o Fornos por carga ou batelada.

So vrios os tipos de fornos existentes, sendo que os mais comuns so os

fornos de alvenaria, como o rabo quente, encosta e o de superfcie.

As vantagens destes fornos so:

1. Facilidade de vedao das entradas de ar;

2. Fcil controle da manobra de carbonizao;

3. Baixo custo;

4. Fcil construo;

5. A possibilidade de deslocamento acompanhando a explorao florestal;

Os fornos de alvenaria convencionais possuem certas desvantagens que podem

ser enumeradas conforme PIMENTA & BARCELLOS (2000):

1. Baixo rendimento gravimtrico com a consequente subutilizao da

biomassa lenhosa;

2. As fumaas da carbonizao so liberadas diretamente para o ambiente,

contaminado os trabalhadores e o ambiente circundante;

3. As paredes de alvenaria so ms condutoras de calor, o que faz com que

sejam necessrios dias para o resfriamento do carvo a temperaturas que

possibilitem manuseio, carga e transporte;

4. O carvo vegetal apresenta qualidade varivel, em funo da sua posio do

forno, e assim em uma mesma fornada so obtidos carves em diferentes

estados de decomposio trmica, ou seja, dos tios no cho do forno at o

carvo com teor de carbono fixo em 80% que se forma na parte superior da

carga enfornada;

5. A carga de lenha e a descarga do carvo so feitas, manualmente, exigindo

grande esforo fsico por parte dos trabalhadores;


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6. A produo no leva em conta parmetros de qualidade de carvo vegetal

importantes para indstria consumidora, tais como, composio qumica,

poder calorfico, densidade do granel e resistncia mecnica;

7. O treinamento de mo de obra extremamente dificultado em funo do

empirismo com que se conduz a carbonizao nos forno de alvenaria

colorao de fumaas, temperatura externa das paredes do forno, aparncia

dos tatus, etc;

8. Dificuldade de padronizar a rotina de carbonizao em fornos de alvenaria;

Os principais fornos de carbonizao so descritos a seguir:

1.7.1 - Forno Rabo Quent e

O forno rabo quente (figura 1), pela sua simplicidade construtiva e baixo custo

um dos mais difundidos, principalmente junto a pequenos produtores. recomendado para

locais planos, e geralmente construdo em baterias ou conjunto de fornos. O forno rabo

quente construdo utilizando-se apenas tijolos de barro cozido e argamassa de barro e

areia. A argamassa utilizada uma mistura de terra, areia e gua em quantidades qu

produzam um barro fcil de trabalhar. A mistura de areia tem o objetivo de reduzir as trincas

que aparecem no forno durante as carbonizaes (CETEC, 1982).

Algumas caractersticas deste forno podem ser assim enumeradas

1. Baixo rendimento gravimtrico.

2. O carvo vegetal apresenta qualidade varivel, em funo da sua posio no

forno, de madeira pouco decomposta (tios) at madeiras com nveis

elevados de carbono fixo.

3. Controle emprico da carbonizao atravs de fatores subjetivos como a

fumaa e o calor da parede de alvenaria pelo tato do carbonizador. Isso

impede um controle adequado da temperatura e a taxa de aquecimento que

so importantes para a qualidade do carvo.

4. Grande manuabilidade do carvo na descarga o que aumenta a produo de

finos no carvo.

Figura 1Esquema simplificado de um forno Rabo Quente


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A operao do forno compreende o seu carregamento, isto , a colocao da

lenha em seu interior, a carbonizao e a descarga do carvo produzido. A utilizao de

lenha seca fundamental para que se tenha uma boa carbonizao, pois o teor de umidade

da lenha influi diretamente no rendimento do forno (CETEC, 1982).

Depois de feito o carregamento do forno, procede-se ao fechamento da porta e

o acendimento. O acendimento feito colocando-se no buraco deixado na parte superior da

porta, materiais que pegam fogo com facilidade, tais como, tios ou gravetos. No incio da

combusto a fumaa sai pelo prprio buraco de acendimento e de cor esbranquiada.

Quando a fumaa torna-se escura sinal que a combusto esta sucedendo, e neste

momento pode-se completar o fechamento da porta (CETEC, 1982).

Depois de fechado o orifcio de acendimento, a fumaa comear a sair pelas

baianas. No incio, a fumaa branca ou de uma cor meio encardida, tornando-se azulada

com o tempo. Quando a fumaa torna-se azulada significa que a carbonizao, ou frente de

carbonizao, j atingiu aquele ponto e a baiana deve ser fechada. Como a frente de

carbonizao no atinge todas as baianas ao mesmo tempo, elas sero fechadas em

momentos diferentes. Diversos fatores podem contribuir em maior ou menor grau, para o

desenvolvimento no uniforme da carbonizao. Entre outros podem ser mencionados o

carregamento mal feito do forno, a lenha no uniforme, tanto em termos de tamanho quanto

em termos de umidade, e as condies climticas como ventos fortes e chuvas. Todos

esses fatores devem ser contrabalanados por uma vigilncia constante do forno (CETEC,

1982).


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Para o descarregamento do forno, a temperatura ideal de mais ou menos 60oC. No se deve abrir um forno que no esteja suficientemente frio, pois a entrada de ar

pode provocar o incndio do carvo. O tempo ideal de corrida de um forno de sete dias,

desde o acendimento do fogo at a retirada do carvo. So trs dias para carbonizar, trsdias para esfriar e um dia para descarregar/encher o forno. Este tempo tambm aplicvel

para os fornos a serem explicados a seguir (CETEC, 1982).

1.7.2 - Forno de Enco sta

O forno de encosta uma adaptao do forno rabo quente sendo que muito

utilizado em regies de topografia mais acidentada. A principal caracterstica do forno a de

aproveitar o desnvel natural de terrenos acidentados. Para constru-lo corta-se o barrancocom a forma circular, apoiando-se a copa sobre a borda do terreno, que funciona como se

fosse a parede do forno, conforme pode ser observado na figura 2(CETEC, 1982).

As caractersticas quanto a qualidade do carvo produzido so as mesmas do

forno rabo quente.

Figura 2 Esquema simplificado de um Forno de Encosta

A operao do forno de encosta semelhante quela do forno rabo quente. O

acendimento do forno feito ao igual que no forno rabo quente. O controle da carbonizao


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ser feita com base na quantidade e cor das fumaas que saem pelas chamins. Como o

forno possui 3 chamins e, nem sempre a frente de carbonizao desenvolve-se de maneira

uniforme, possvel que o aspecto da fumaa em cada uma das chamins no seja o

mesmo aps algum tempo de carbonizao. Para o controle da carbonizao procede-se aofechamento das entradas de ar, para reduzir a velocidade da frente de carbonizao.

Tambm isto pode-se lograr pelo fechamento parcial das chamins (CETEC, 1982).

Quando o fumaa torna-se pouco densa e de colorao azulada em

determinada chamin, fecham-se todas das entradas de ar mais prximas, pois esta uma

indicao de que a frente de carbonizao j atingiu o fundo do forno na regio daquela

chamin. A descarga do carvo s deve ser iniciada depois que o forno estiver

suficientemente frio, valendo as mesmas observaes feitas para o forno rabo quente

(CETEC, 1982).

1.7.3 - Fo rn o de Superfc ie

O forno de superfcie (figura 3), mais utilizado pelos grandes produtores de

carvo vegetal.

As caractersticas so muito parecidas com a do forno rabo quente, com a

vantagem de possuir uma chamin lateral com tiragem central da fumaa do forno,

melhorando as condies trmicas e de fluxo de fumaa dentro do forno.

Alm disso no h a necessidade de se controlar a entrada de ar no forno, da a

inexistncia de baianas, tatus e filas, o que simplifica sua operao e diminui o trabalho

de alvenaria (MARRI, et alli, 1982).

O forno de superfcie, pelas suas caractersticas de construo, apresenta

melhores condies do que os anteriormente descritos para que a frente de carbonizao se

propague de maneira mais homognea e sob melhor controle do operador.

Figura 3 Esquema simplificado de um Forno de Superfcie


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A operao deste forno tende a ser mais simples devido principalmente

existncia de apenas uma chamin e a possibilidade de utilizar as filas e tatus para

acompanhar o desenvolvimento da frente de carbonizao. Como nos fornos anteriores, no

incio da carbonizao as fumaas tendem a sair pelas baianas as quais devem ser

fechadas. Com o fechamento das baianas as fumaas passaro a ser expelidas pela

chamin, ento dever ser concentrada a ateno do forno. o aspecto da fumaa queindica o desenvolvimento da carbonizao. Alm disso, a propagao da frente de

carbonizao pode ser acompanhada avaliando-se a temperatura externa da parede e

atravs da inspeo visual e sondagem de filas e tatus (CETEC, 1982).

Ainda assim, por influncia de outros fatores como ventos fortes, chuvas, etc., a

propagao da frente no uniforme, sendo necessrio seu controle atravs do fechamento

das entradas de ar. O procedimento para descarga o mesmo j descrito para os outros

fornos (CETEC, 1982).

1.7.4 - For no de Super fci e com Cmara Ext ern a

muito parecido com forno de superfcie, porm ele possui uma cmara externa

para o incio da carbonizao. Na figura 4 mostra um esquema de um forno de superfcie.

Neste tipo de forno, o calor para a carbonizao da lenha fornecido pela

queima, na cmara, de lenha ou qualquer outro tipo de material como cascas, galhadas, etc.

que normalmente no so aproveitados (MARRI, et alli, 1982).


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No havendo queima de lenha no interior do forno, h um melhor

aproveitamento do seu espao interno, pois toda a lenha enfornada pode ser transformada

em carvo.

Figura 4 Esquema simplificado de um Forno de Superfcie com cmara

externa.

O forno de superfcie com cmara, mostrado na Figura acima, no possui

nenhuma entrada de ar, sendo que o controle da carbonizao d-se atravs da cmara

Diferentemente dos fornos j descritos, o controle da carbonizao feito

exclusivamente atravs da cmara de combusto, na medida em que esse forno no possui

entradas de ar. Depois de acesa a cmara, o controle da carbonizao se d pela

quantidade de ar que se deixa entrar em seu interior. Com a porta da cmara fechada, a

quantidade de ar regulada pela abertura da janela na parte inferior da porta. Em princpio,

a cmara deve ser mantida acesa durante toda a fase de carbonizao. O controle da

chama na cmara feito de modo a no permitir e entrada de oxignio para o interior do

forno, procedimento que evitar a queima da lenha enfornada. A alimentao da cmara

deve, portanto, ser feita de tal maneira que no falte lenha para queima, e que no seja

queimada lenha em excesso. Ao final da carbonizao a porta da cmara e a janela

existente em sua parte inferior so fechadas e vedadas com barro, iniciando-se o fase de

resfriamento (CETEC, 1982).


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Como os outros fornos j descritos, o desenvolvimento da carbonizao

acompanhado pelo aspecto das fumaas que saem pela chamin. Neste caso, quando a

fumaa torna-se pouco densa e de colorao azulada, indicao de que frente de

carbonizao atingiu o fundo do forno, e a carbonizao est no fim.

1.7.5 - For no s Metlic os

Os fornos metlicos, de diferentes formas e tamanhos, tem a vantagem de

serem mveis, podendo sempre estar instalados prximos s reas de corte de lenha. Tem

a desvantagem de perder muito calor pelas paredes, dando baixos rendimentos, quando

comparados aos fornos de alvenaria. Em Uganda foi desenvolvido um forno metlico,

modelo MARK. um forno pequeno, construdo com chapas metlicas de 4,0 mm e comcapacidade para cinco estreos de lenha, produzindo 2 MDC por corrida. O tempo total de

operao de dois dias, o que permite at 15 corridas por ms. O interessante deste forno

que ele constitudo de dois anis e uma cpula, que so desacoplados aps a

carbonizao, deixando o carvo sobre o solo. As quatro chamins fazem um rodzio com

as entradas de ar, aps a metade do tempo de carbonizao, dando maior homogeneidade

s entradas de ar e s sadas de gases. Este tipo de forno muito aconselhado para

carbonizao de resduos de madeira, quer provenientes da explorao, quer provenientes

da indstria, como serraria e carpintarias.

1.7.6 - Proc esso s Indus tr iais

1.7.6.1 - Processo Reichert-Lurg

Desenvolvido por volta de 1935 e tambm conhecido como processo

DEGUSSA, na verdade um processo descontnuo, mas como geralmente na planta de

carbonizao so operados vrios fornos de maneira simultnea, prevalece um carter

contnuo ao processo como um todo (WENZL, 1970; MONTEIRO, 1979). Na retorta vertical

com um volume de 1000 m3, calor introduzido pelo topo, atravs de gases quentes. A

velocidade de carbonizao controlada pela vazo e temperatura dos gases de circulao.

A carbonizao se inicia no topo da retorta e avana em direo ao fundo, no mesmo

sentido de fluxo de gs (ALMEIDA e REZENDE, 1982).

Os produtos da destilao so separados dos gases no condensveis ao

passarem em resfriadores, separadores de alcatro e lavadores de gases. Parte dos gases

no condensveis retirada do sistema para ser usada nos aquecedores de gs ou na


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secagem da madeira. O gs aquecido, a aproximadamente 480 oC, sai dos aquecedores

retornando retorta para fechar o ciclo dos gases. Ao final do perodo de carbonizao

(cerca de 18 horas) o carvo descarregado em silos para resfriamento. A secagem da

madeira at cerca de 18% de umidade pode ser feita em um outro forno ou na prpriaretorta. A secagem na retorta implica no aumento do nmero de fornos por planta ou do

volume de cada um dos fornos em 50%, alm de aumentar o ciclo de carbonizao em

cerca de 6 horas. Em condies normais, com a umidade em torno de 20 a 25%, seis

retortas podem operar com auto-suficincia energtica (ALMEIDA e REZENDE, 1982).

Uma dificuldade deste processo a coordenao entre os diferentes tempos de

secagem, carbonizao e resfriamento do carvo, para que se obtenha bons rendimentos

trmicos. Outra dificuldade a necessidade de grandes equipamentos de condensao e

separao dos gases de circulao e produtos de carbonizao (ALMEIDA e REZENDE,

1982).

1.7.6.2 - Processo Sif ic-Lambio tte

Trata-se de um processo integrado objetivando a produo de carvo, produtos

qumicos e ou combustveis conforme o processamento dado a frao pirolenhosa. O

contato direto de gases de reciclo com a carga, utilizado no s para propiciar a troca decalor necessria a secagem final, aquecimento e carbonizao da madeira case do

processo FEICHERT-LURGI, mas tambm para promover o resfriamento do carvo. Desde

1947, a Sociedade de Usinas LAMBIOTTE (USL) vem operando a unidade de carbonizao

de Premery (Nievre - Frana) para produo de 20.000 t/ano de carvo vegetal. Uma

unidade para completar a recuperao e tratamento das fraes pirolenhosas mantida

anexa a usina (ALMEIDA e REZENDE, 1982).

O teor de umidade da madeira recm-chegada da floresta reduzido at 15%

num forno cilndrico vertical, pela ao de gases quentes provenientes da combusto de

parte dos gases no condensveis produzidos na pirlise. Tanto a carga, quanto a descarga

do forno de secagem so automatizadas. A alimentao feita pelo topo, atravs de um

SKIP comandado por um controlador de nvel de madeira no secador. Da descarga do forno

de secagem, a madeira colocada em SKIPS, que levam a parte superior do forno de

carbonizao. O forno de carbonizao do tipo cilndrico vertical como o secador e pode

ser dividido em 3 partes (ALMEIDA e REZENDE, 1982):

1. Parte superior: de alimentao, provida de um compartimento estanque, queimpede a entrada de ar e/ou a sada de gs;


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2. Parte intermdia: nesta poro ocorre a carbonizao propriamente dita, e a

esto localizados os dispositivos de insuflao dos gases quentes e de

retomada dos gases e vapores de resfriamento; esses dispositivos foram

criados especialmente para permitir ao mesmo tempo uma circulaocontrolada dos gases e um bom escoamento do carvo vegetal, evitando a

formao de pontos quentes;

3. Parte interior: onde ocorre o resfriamento e descarga do carvo. Trata-se de

um compartimento estanque, com vlvulas de segurana controladas por

cilindros pneumticos externos.

Os vapores extrados do forno de carbonizao so resfriados, o licor

pirolenhoso separado e os gases condensveis so recuperados. Os gases pirolenhososso distribudos em 4 direes (ALMEIDA e REZENDE, 1982)

1. Uma parte enviada zona de carbonizao do forno, fornecendo o

suplemento de calor necessrio ao processo;

2. Uma segunda parte utilizada no resfriamento do carvo na parte inferior do

forno;

3. Uma terceira parte utilizada no forno de secagem;

4. Uma quarta parte excedente ao processo fica disponvel para a gerao de

vapor.

O licor pirolenhoso, contendo gua, alcatro e os chamados cidos pirolenhosos

passam por uma srie de tratamentos que permitem a recuperao de vrios produtos

qumicos importantes (cido actico, metanol, aromatizantes alimentares, solventes, etc.).

Alguns dos produtos podem ser utilizados como combustveis lquidos de mdio poder

calorfico (ALMEIDA e REZENDE, 1982)

1.7.6.3 - Processo IPT

O processo foi desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado

de So Paulo - IPT. Foi instalada uma planta piloto com capacidade para processar 150

kg/hora de cavacos de madeiras leves (eucalipto e pinus) e at 450 kg/hora de material mais

denso (casca de coco de babau e pellets de folhas de eucalipto). Tambm em Teresina

(Piau) foi instalada uma planta de demonstrao para processar 1.000 kg/hora de casca de

coco de babau. A matria-prima picada ou pelotizada para se obter a granulometria


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adequada ao seu processamento e ento enviada ao secador para reduo do seu teor de

umidade a aproximadamente 10% (ALMEIDA e REZENDE, 1982)

A energia consumida na secagem fornecida pelo contato direto de gases

quentes provenientes da combusto de parte dos gases no condensveis gerados na

pirlise. Do secador a matria-prima levada por transportadores de caamba at o silo de

material seco, e da, utilizando um outro transportador de caamba, enviada ao topo do

forno de carbonizao. Devido a utilizao de matria-prima e a insuflao de gases

quentes na poro intermediria do forno de carbonizao, o ciclo trmico de produo

rpido, o que otimiza os rendimentos em condensados. O carvo descarregado pelo fundo

do forno de carvoejamento para posterior resfriamento, os volteis so retomados no topo

do forno, passando por condensadores para recuperao do alcatro e da frao aquosa, e

limpeza do gs no condensvel. O gs no condensvel enviado cmara de

combusto e os gases quentes produzidos retornam ao sistema nos pontos em que o

suplemento de energia necessrio. A rapidez do ciclo trmico induz produo de um alto

percentual de alcatro (29%) em detrimento do rendimento em carvo (22%). Um

aquecimento muito rpido da madeira acelera a velocidade da reao de carbonizao, o

que provoca uma rpida liberao dos volteis (ALMEIDA e REZENDE, 1982)

1.7.7 -Forno Container

O forno container um forno de elevada produtividade quando comparado aos

fornos tradicionais. Este forno foi desenvolvido e est sendo aperfeioado no Laboratrio de

Painis e Energia da Madeira da Universidade Federal de Viosa e tem como objetivo

melhorar a qualidade do carvo produzido, aumentar a produo, humanizar o trabalho, e

reduzir os custos.

Segundo PIMENTA e BARCELLOS (2000) o sistema possui as seguintes

caractersticas:Consiste de um sistema durvel no necessitando de reparos contnuos como

os fornos de alvenaria tradicionais, podendo ser parcialmente ou totalmente mecanizado.

Possui rpido resfriamento do carvo vegetal (10 horas), contra trs a quatro

dias nos sistemas convencionais,

Humaniza o trabalho nas carvoarias, porque a carbonizao dura de 8-10 horas,

o trabalho pode ser organizado em turnos e o operador no necessita ficar vigiando a

carbonizao dia e noite.


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Os trabalhadores no ficam expostos inalao das emisses poluentes, pois

pode-se recuperar o alcatro vegetal e pirolenhosos, utilizando-se o sistema de

condensao. Caso no seja de interesse recuperar o alcatro, as fumaas do leito de

carbonizao podem ser conduzidas a um queimador e incineradas, gerando calor sensvel,que pode ser aproveitado para gerao de vapor ou secagem de lenha;

As caractersticas deste forno quanto melhoria da qualidade do carvo podem

ser assim enumeradas:

O controle da carbonizao feito por temperatura e no por colorao de

fumaas e outros critrios subjetivos, permitindo um controle da qualidade do processo de

produo;

A descarga mecanizada do carvo reduz a emisso de finos;

obtido carvo de boa qualidade no forno container, apresentando o produto,

as mesmas propriedades ou melhores (composio qumica, densidade, resistncia

mecnica, poder calorfico, etc.) do carvo produzido em fornos de alvenaria ou retorta de

laboratrio, com a vantagem de que no forno container no so incorporados minerais

estranhos (pedras e terra), como ocorre durante o manuseio

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