Avaliação de emissões atmosféricas e cinzas geradas na cocombustão de carvão mineral com resíduos florestais

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509883749

Palavras-chave:

Cocombustão, Biomassa, Leito fluidizado, Emissões atmosféricas, Caracterização das cinzas

Resumo

A geração de energia a partir de combustíveis não renováveis vem motivando pesquisas que buscam alternativas para a redução de impactos ambientais que envolvem gases poluentes como CO2, CO, SO2 e NOx. Nesse contexto, o uso de resíduos orgânicos (biomassas) na cocombustão com carvão mineral, aliado à tecnologia de leito fluidizado, vem sendo mencionado como um dos principais meios de geração de energia sustentável utilizando combustíveis sólidos. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi estudar a cocombustão do carvão mineral e materiais orgânicos residuais em uma planta piloto de 0,25 MWt, constituída por um reator de leito fluidizado borbulhante (RLFB) para avaliar as emissões dos gases de combustão. Objetivou-se, também, caracterizar os materiais utilizados e as cinzas geradas no processo de cocombustão, visando avaliar possíveis usos das mesmas. No presente trabalho, foram utilizados dois tipos de biomassas residuais da região sul do Brasil: resíduo de casca da acácia-negra (RCA) e cavaco de eucalipto (RCE). O carvão mineral, utilizado neste estudo, contém altos teores de enxofre e foi proveniente da mina de Candiota (CC), localizada no estado do Rio Grande do Sul. Utilizando a mistura de 75 % RCA e 25 % CC na alimentação do reator, obtiveram-se emissões gasosas com concentrações de SO2 abaixo do limite estabelecido pela legislação ambiental do Rio Grande do Sul (400 mg/Nm3), significando 90 % de redução em comparação às emissões geradas com a combustão de CC puro. Para todos os testes de cocombustão de biomassas com carvão mineral, as concentrações de NOx e CO obtidas foram abaixo do limite de emissão permitido pela legislação ambiental. As cinzas geradas nos processos de cocombustão apresentaram altos valores de temperatura de fusão (superiores a 1280 ºC) reduzindo o risco de ocorrência de problemas de incrustação e entupimento dos equipamentos.

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Biografia do Autor

Felipe de Aguiar de Linhares, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brazil

Chemical Engineer, Master in Chemical Engineer

Engenheiro Químico, Mestre em Engenharia Química

Keila Guerra Pacheco Nunes, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Formada em Engenharia Química pela UFRGS, possui mestrado e doutorado na área de cinética química e catálise de processos envolvendo combustão de carvão mineral. Atualmente é pesquisadora no Laboratório de Separação e Operações Unitárias - LASOP - na UFRGS. Tem como área de atuação estudos na área de tratamento de efluentes líquidos e gestão de resíduos industriais, processos de adsorção e regeneração de adsorventes, desenvolvimento de adsorventes alternativos e estudos de processos oxidativos avançados.

Pedro Juarez Melo, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Possui graduação em Engenharia Química pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - PUCRS (1986); Especialização em Processamento Petroquímico - CENPEQ / Petrobras/UFRGS (1987/1988); Mestrado em Engenharia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS (1994) e Doutorado em Engenharia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS (2003). Atualmente é professor do Departamento de Engenharia Química - DEQUI da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. Tem experiência na área de Engenharia Química: em indústrias de Petróleo, Petroquímica, Processamento de polímeros e Controle de corrosão em equipamentos industriais, atuando principalmente nos seguintes temas: Projetos de engenharia básica em petroquímica e petróleo, Ensino superior (graduação e pós-graduação), Pesquisa e extensão (Projetos de cooperação empresa-escola). (Texto informado pelo autor)

Nilson Romeu Marcilio, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1973), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1979) e doutorado em Cinética Química e Catálise pela Université Claude Bernard Lyon I - França (1989). Atualmente é professor titular do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Foi Diretor Presidente da Fundação Empresa Escola de Engenharia da UFRGS (1998-2000), Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da UFRGS (1995-1996), Vice-Diretor da Escola de Engenharia da UFRGS (2005-2009) e Chefe do Departamento de Engenharia Química da UFRGS (1993-1996 e 2017-2019). Durante 9 anos foi conselheiro do Conselho Regional de Engenharia e Agronomia do Rio Grande do Sul - CREA/RS como representante da Escola de Engenharia da UFRGS. Orientou 41 alunos de mestrado, 22 alunos de doutorado e supervisionou 7 pós-doutorado. Possui 82 artigos publicados em periódicos internacionais indexados, 180 trabalhos completos publicados em anais de congressos nacionais e internacionais e 2 depósitos de patente. Tem experiência na área de Engenharia Química, com ênfase em Gaseificação/Combustão de Carvão Mineral, Processamento de Resíduos, Cinética Química e Catálise Heterogênea, atuando principalmente nos seguintes temas: tratamento térmico de resíduos sólidos industriais, recuperação de cromo proveniente das cinzas de incineração de resíduos do setor coureiro-calçadista, desidrogenação catalítica de olefinas, oxicombustão de carvões minerais em leito fluidizado, obtenção e purificação de gás de síntese utilizando membranas poliméricas, obtenção de zeólitas a partir de cinzas de carvão mineral e cinzas de biomassas, entre outros. (Texto informado pelo autor).

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Publicado

18-10-2024

Como Citar

Linhares, F. de A. de, Nunes, K. G. P., Melo, P. J., & Marcilio, N. R. (2024). Avaliação de emissões atmosféricas e cinzas geradas na cocombustão de carvão mineral com resíduos florestais. Ciência Florestal, 34(4), e83749. https://doi.org/10.5902/1980509883749

Edição

v. 34 n. 4 (2024): Publicação Contínua

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Artigos

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