Author(s): Auler, Angenor Geovani ; Mem de Sá, Matheus Vilares ; Eichler, Paulo ; Mattia, Jaqueline Lidorio de ; Silva, Guilherme ; de Souza, Guilherme ; Santos, Fernando Almeida
Date: 2020
Origin: Oasisbr
Subject(s): Fluidized bed reactor; co-combustion; fluidization; energy potential
The combustion with fluidized bed reactors has as main advantages the best energy utilization of combustible materials and a lower generation of pollutants. The fluidization success depends on the characteristics of the particles that compose the bed. This research aimed to perform a preliminary evaluation and characterization of the energy potential and the fluidization curves in fluidized beds formed by binary mixtures of eucalyptus chips + sand and mineral coal + sand. We tested: 1) physical characterization of solid fuels; 2) chemical characterization of combustible materials; 3) thermogravimetric analysis of fuels; 4) determination of the fluidization curves and minimum fluidization velocity for a polydisperse bed. We observed 19.15 MJ kg-1 of lower calorific value for eucalyptus chips and 10.1 MJ kg-1 for coal. The increase in biomass percentage in mixture caused a pressure drop in bed, indicating the formation of preferred paths and a necessity to increase fluid velocity. The fluidization of coal and Eucalyptus chips can be viable in a bubbling fluid bed process, motivating future theoretical and experimental studies involving the application of this methodology in the development of clean and sustainable technologies.
A combustão com reatores de leito fluidizado tem como principais vantagens o melhor aproveitamento energético de materiais combustíveis e uma menor geração de poluentes. O sucesso da fluidização depende das características das partículas que compõem o leito. O objetivo deste trabalho foi avaliar e caracterizar o potencial energético e as curvas de fluidização em leitos fluidizados formados por misturas binárias de cavacos de eucalipto + areia e carvão mineral + areia. Realizaram-se as seguintes análises e etapas: 1) caracterização física dos materiais; 2) caracterização química de materiais combustíveis; 3) análise termogravimétrica dos combustíveis; 4) determinação das curvas de fluidização e velocidade mínima de fluidização para um leito polidisperso. Foi obtido poder calorífico inferior de 19,15 MJ kg-1 para o cavaco de eucalipto e 10,1 MJ kg-1 para carvão. O aumento da porcentagem de biomassa na mistura causou queda de pressão no leito, indicando a formação de caminhos preferenciais e a necessidade de aumentar a velocidade do fluido. A fluidização de cavacos de eucalipto e carvão pode ser viável para aplicação em um processo de leito fluidizado borbulhante, motivando futuros estudos teóricos e experimentais envolvendo esta metodologia no desenvolvimento de tecnologias limpas e sustentáveis.
