PROCESSO E FORNO PARA TRATAMENTO TÉRMICO DA MADEIRA VISANDO A OBTENÇÃO DE MADEIRA ANIDRA OU DE MADEIRA TORRADA OU DE CARVÃO VEGETAL

Classificação IPC

Resumo técnico

PROCESSO E FORNO PARA TRATAMENTO TÉRMICO DA MADEIRA VISANDO A OBTENÇÃO DE MADEIRA ANIDRA OU DE MADEIRA TORRADA OU DE CARVÃO VEGETAL A madeira é um combustível que ainda é largamente usado no Brasil e em outros países em desenvolvimento. O inconveniente da utilização da madeira como combustível está no teor de umidade nela contida. No momento do corte a madeira tem em média 50% de umidade (base úmida), o que inviabiliza a utilização de madeira recentemente cortada como combustível. Para reduzir o teor de umidade de 50% para a faixa 25 - 30% a madeira é empilhada e estocada ao ar atmosférico durante no mínimo 90 dias. Esta secagem ao ar atmosférico aumenta o custo da kilocaloria gerada pela madeira devido à mão de obra envolvida no manuseio do empilhamento, e ao ônus financeiro acarretado pela estocagem da madeira. Para contornar este problema, tentativas foram efetuadas em vários países, principalmente na França, de secar a madeira verde em fornos adequados. A dificuldade de secagem da madeira reside na forte demanda térmica envolvida em um intervalo limitado de temperatura. No caso da obtenção da madeira torrada, o limite superior é imposto pela necessidade de se evitar o início de carbonização das toras de madeira. Os processos disponíveis até o momento não conseguiram resolver o problema da obtenção de um produto homogêneo. A madeira anidra é higroscópica. Se a utilização da madeira for imediata, como no caso da fabricação de carvão vegetal a partir da mesma, não há inconveniente nesta higroscopicidade. Mas, se for necessário o armazenamento da madeira para utilização posterior como combustível, é necessário processar a madeira até o estado de madeira torrada. A presente invenção se refere a um processo e fornos independentes para a secagem da madeira até a etapa de anidra ou até a etapa de madeira torrada, e a carbonização da madeira torrada para se obter o carvão vegetal. Neste processo utiliza-se um líquido como fluido térmico para a transferência de calor para a madeira quer para a obtenção de madeira anidra ou de madeira torrada, quer na etapa de secagem quando se visa a produção de carvão vegetal. O líquido fluido térmico é aquecido em um trocador de calor até uma temperatura precisamente controlada, contornando-se assim o problema da carbonização da madeira torrada, o que permite a obtenção de madeira anidra, ou de madeira torrada homogênea. Nos fornos independentes de secagem propostos pela presente invenção, um líquido previamente aquecido em um trocador de calor localizado em uma câmara de combustão externa aos fornos, percorre os fornos de secagem e em seguida o vaso de resfriamento da madeira torrada ou do carvão vegetal, aquecendo a coluna sólida da madeira em secagem e resfriando a madeira torrada ou o carvão vegetal no reator de resfriamento. No caso da produção de carvão vegetal, o líquido é utilizado como fluido térmico nos reatores de secagem, e os gases da pirólise são utilizados como fluido térmico nos reatores de carbonização. Neste caso, o trocador de calor é dividido em duas partes, uma para o reaquecimento do líquido, e outra para o reaquecimento dos gases da pirólise. Os conceitos fundamentais no processo que idealizamos são: 1 - Secagem da madeira até a fase de madeira anidra, processamento da madeira anidra até a fase de madeira torrada, e carbonização da madeira torrada até a obtenção de carvão vegetal em reatores independentes, reatores esses que permitem grande flexibilidade no que se refere ao fluido térmico. 2 - Aquecimento das toras de madeira dispostas verticalmente em processo de secagem por um líquido previamente aquecido em um trocador de calor, líquido esse que fornece também a energia térmica necessária à vaporização da água. 3 - Aquecimento da madeira torrada para a carbonização pelos voláteis desprendidos durante a pirólise. 4 - Colocação na posição horizontal de reatores verticais, e divisão dos mesmos em vasos de altura reduzida.