Estudo termogravimétrico da combustão e oxicombustão de misturas carvão mineral-biomassa

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Ribeiro, Natália da Silva [UNESP]
• Orientador(a): Ávila, Ivonete [UNESP], Luna, Carlos Manuel Romero [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Combustão; Oxicombustão; Co-combustão; Carvão mineral; Biomassa
• Palavras-chave em Inglês: Combustion; Oxy-combustion; Co-combustion; Coal; Biomass
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/149903

Nesta dissertação, investiga-se através da análise termogravimétrica o comportamento da combustão de amostras de carvão mineral, bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de sorgo biomassa e das misturas de carvão-biomassa. A biomassa e o carvão possuem propriedades físico-químicas diferentes que proporcionam comportamento térmico diferente durante o processo de co-combustão, desta forma o objetivo desta pesquisa é caracterizar o comportamento térmico de misturas de carvão mineral com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço de sorgo em atmosferas simuladas de combustão (O2/N2) e oxicombustão (O2/CO2). Os experimentos foram realizados em duplicata em um analisador termogravimétrico utilizando uma razão de aquecimento de 10 °C/min. Foi considerada uma granulometria uniforme para todos os materiais (63 µm) com a finalidade de garantir uma mistura homogênea. Foram estudadas quatro proporções de biomassa na mistura (10, 25, 50 e 75%). A partir das técnicas de termogravimetria (TG) e termogravimetria derivada (DTG) foram determinados parâmetros tais como Índice de combustão, sinergismo e energia de ativação, bem como avaliada a influência da atmosfera de combustão sobre esses parâmetros. Os resultados indicam que o bagaço de cana-de-açúcar apresenta valor de energia de ativação inferior ao registrado para o bagaço de sorgo e desempenho de combustão superior ao do bagaço de sorgo. Para as misturas, os melhores resultados foram registrados até a proporção de 25% de biomassa na mistura. Avaliando individualmente cada material, quando se substitui o N2 por CO2 pode-se observar um aumento na reatividade da reação, uma maior oxidação dos materiais e uma melhora nos parâmetros avaliados. Para ambas as misturas não foram observadas mudanças significativas no perfil de combustão quando o N2 é substituído por CO2. No entanto, a presença da biomassa na co-combustão com o carvão, além dos benefícios econômicos e ambientais, aumentou o desempenho da combustão do carvão mineral em ambas as atmosferas.