PROCESSO DE OBTENÇÃO DO CARVÃO VEGETAL QUE UTILIZA OS CONSTITUINTES GASOSOS EMITIDOS DURANTE A CARBONIZAÇÃO DA MATÉRIA VEGETAL COMO FONTE DE ENERGIA PARA O PROCESSO E CONFIGURAÇÃO CONSTRUTIVA DO RESPECTIVO EQUIPAMENTO

IPC Classification

Abstract

PROCESSO DE OBTENÇÃO DO CARVÃO VEGETAL QUE UTILIZA OS CONSTITUINTES GASOSOS EMITIDOS DURANTE A CARBONIZAÇÃO DA MATÉRIA VEGETAL COMO FONTE DE ENERGIA PARA O PROCESSO E CONFIGURAÇÃO CONSTRUTIVA DO RESPECTIVO EQUIPAMENTO O processo de carbonização da matéria vegetal consiste em submete-la a um tratamento térmico em temperaturas mais elevadas do que a ambiente, em uma atmosfera controlada, se possível isenta de oxigênio livre. Descrevemos resumidamente a teoria da carbonização da matéria vegetal, dando ênfase aos aspectos termodinâmicos, em particular à defasagem das etapas endotérmica e exotérmica do processo, o que impede o aproveitamento pelos fomos de alvenaria da energia contida na fase exotérmica da carbonização. Em seguida descrevemos o estado atual da técnica. A presente invenção se refere a um processo e reatores independentes para a secagem e a pirólise da matéria vegetal, e um vaso independente para o resfriamento do carvão vegetal. Neste processo, os produtos voláteis - gases não condensáveis e vapores pirolenhosos condensáveis - são queimados em uma câmara de combustão independente para a geração do calor necessário ao processo. Resulta que a queima de parte da madeira é evitada e que produtos condensáveis poluentes não são lançados para a atmosfera. Os reatores propostos pela presente invenção permitem um controle preciso do processo, obtendo-se assim o teor de carbono fixo que se desejar, e um maior rendimento da carbonização, que por sua vez significa um aumento da reserva florestal, quer nativa, quer cultivada. Nos fomos independentes de pirólise e de secagem propostos pela presente invenção, gases efluentes de uma câmara de combustão localizada externamente, percorrem o reator de secagem e em seguida o reator de resfriamento, aquecendo a coluna sólida da matéria vegetal em secagem e resfriando o carvão vegetal no reator de resfriamento. A câmara combustão utiliza como fonte de energia os gases combustíveis emanados da madeira em carbonização. A câmara de combustão édotada de um trocador de calor, que transfere calor dos gases combustos quentes para parte dos gases produzidos no reator em pirólise, gases estes que irão servir de fluido térmico para a transferência de calor durante a etapa endotérmica da pirólise. Esta técnica tem por finalidade evitar a contaminação dos gases combustíveis emitidos da matéria vegetal em carbonização no reator de pirólise pelos gases combustos gerados na mencionada câmara. No sistema por nós idealizado é possível interromper o processo de carbonização no final da etapa de secagem, ou no final da fase endotérmica da pirólise, obtendo-se desse modo madeira anidra ou madeira torrada, combustíveis muito convenientes. Os conceitos fundamentais do processo que idealizamos são: 1 - Utilização dos gases emitidos pela madeira em carbonização como fonte de energia para o processo. 2 - O processamento simultâneo das etapas de secagem, pirólise e resfriamento em reatores independentes, nos quais somente uma dessas etapas ocorre.3 - Fornecimento da energia durante a fase endotérmica da etapa de pirólise pelos próprios gases emitidos durante essa etapa após reaquecimento em um trocador de calor. Basicamente a configuração construtiva para a carbonização da matéria vegetal pelo processo ora apresentado consiste dos seguintes equipamentos: 1 - Reatores verticais nos quais as etapas de secagem, carbonização da madeira e resfriamento do carvão vegetal se processam independente e simultaneamente. 2 - Câmara de combustão colocada externamente aos mencionados reatores. 3 - Trocador de calor colocado internamente à câmara de combustão. 4- Conjunto de dutos. 5 - Sistema de sopradores. 6 - Sistema de alimentação