FORUM NACIONAL DO CARVÃO VEGETAL 21 e 22 de outubro de 2008 Belo Horizonte – MG

FORUM NACIONAL DO FORUM NACIONAL DO CARVÃO VEGETALCARVÃO VEGETAL

21 e 22 de outubro de 200821 e 22 de outubro de 2008

Belo Horizonte – MGBelo Horizonte – MG

PROCESSO INDUSTRIAL CONTÍNUO DE PROCESSO INDUSTRIAL CONTÍNUO DE CARVÃO VEGETALCARVÃO VEGETAL

TECNOLOGIA CARVONBRÁS/MONTE MOR TECNOLOGIA CARVONBRÁS/MONTE MOR

Carvonbrás Ind. Com. Exp. Imp. De Carvão Carvonbrás Ind. Com. Exp. Imp. De Carvão LtdaLtdaDr. Ing. Christiaan M. SchoutDr. Ing. Christiaan M. Schout

Monte Mor Ind. Mont. Maq. Ind. Ltda.Monte Mor Ind. Mont. Maq. Ind. Ltda.Eng Marcos MeccaEng Marcos Mecca



Tecnologia de processo na fabricação do Tecnologia de processo na fabricação do carvão;carvão;Teores de carbono fixo na transformação Teores de carbono fixo na transformação da madeira com temperaturas da madeira com temperaturas controladas;controladas;Método Industrial X Método tradicionalMétodo Industrial X Método tradicionalFluxograma do processo de carbonização Fluxograma do processo de carbonização controladacontrolada

TECNOLOGIA DE PROCESSOTECNOLOGIA DE PROCESSO

Produção industrial contínua de carvão Produção industrial contínua de carvão coque de madeiracoque de madeira– Função: Uso como redutor para alto fornoFunção: Uso como redutor para alto forno– Grandes produçõesGrandes produções– Controle do processo quanto a carga de entrada e de Controle do processo quanto a carga de entrada e de

saída (massa de madeira / massa de carvão)saída (massa de madeira / massa de carvão)– Controle de umidade na entrada e saída Controle de umidade na entrada e saída – Processo automatizadoProcesso automatizado


Produção industrial de subprodutos da Produção industrial de subprodutos da reação exotérmica de carbonizaçãoreação exotérmica de carbonização

– Função: Gás e alcatrão concentrado como Função: Gás e alcatrão concentrado como combustível para geração de energia:combustível para geração de energia:

– Térmica para abastecer o processo de secagem na Térmica para abastecer o processo de secagem na retorta, e de carbonização (processo endotérmico)retorta, e de carbonização (processo endotérmico)

– Elétrica com a sobra de combustíveis , em cogeraçãoElétrica com a sobra de combustíveis , em cogeração


Produção industrial de ferro gusa em alto Produção industrial de ferro gusa em alto fornoforno– Objetivo: Uso do redutor carvão coque para alto Objetivo: Uso do redutor carvão coque para alto

forno, com qualidade controlada e uniformeforno, com qualidade controlada e uniforme– Aumentar o rendimento e a qualidade do produto final Aumentar o rendimento e a qualidade do produto final

com um produto controlado e constante.com um produto controlado e constante.

TEOR DE CARBONO x TEMPERATURATEOR DE CARBONO x TEMPERATURA

FASE DA CARVONIZAÇÃO SECAGEM PRODUÇÃO GASES INICIO DA PRODUÇÃO FASE DOS DISSOCIAÇÃO FASE DOÁGUA OXIGENADOS DE HIDRO- HIDROCARBO- HIDROGÊNIO

CARBONETOS NETOS

TEMPERATURA ( ºC ) 150 - 200 200 - 280 280 - 380 380 - 500 500 - 700 700 - 900

TEOR DE CARBONO 60 68 78 84 89 91% EM PESO

GASES NÃO CONDENSÁVEIS (%)

CO2 68,0 66,5 35,5 31,5 12,2 0,5

CO 30,0 30,0 20,5 12,3 24,0 9,7

H2 0,0 0,2 6,5 7,5 42,7 80,9

HIDROCARBONETOS 2,0 3,3 37,5 48,7 20,5 8,9

PODER CALORÍFICO DO GÁS 1.100 1.210 3.920 4.780 3.630 3.160 KCAL/Nm3

CONSTITUINTES CONDENSÁ- VAPOR VAPOR D'ÁGUA + ÁCIDO ACÉTICO + ALCATRÃO ALCATRÃO -VEIS DOS VOLÁTEIS D'ÁGUA ACIDO ACÉTICO METANOL + ALCATRÃO PESADO

LEVE

QUANTIDADE DOS VOLÁTEIS MUITO PEQUENA PEQUENA IMPORTANTE IMPORTANTE PEQUENA MUITO PEQUENA

Tabela I - Evolução da carbonização - "Doat e Petroff", 1975

Ex: 250.000 ton de madeira com 50% umidade

125.000 ton base seca com 50% C

62.500 ton de elemento C

MÉTODO INDUSTRIAL

Fator de conversão (base seca 2,5:1)Peso, umidade e temperatura (460ºC) controlada

AVALIAÇÕES COMPARATIVASAVALIAÇÕES COMPARATIVAS

MÉTODO ATUAL

Fator de conversão (base seca 3,5:1)Peso, umidade e temperatura sem controle)

MÉTODO INDUSTRIAL


MÉTODO ATUAL

Entrada na carbonização:12% de umidade90º a 100ºC de temperaturaSecagem separada da carbonização

Entrada na carbonização:43% de umidadeTemperatura ambienteSecagem e carbonização ocorrem no mesmo ambiente

MÉTODO INDUSTRIAL


MÉTODO ATUAL

50.000 ton a 83% C fixo 35.000 ton a 73% C fixo

Alcatrão 10% do carvão 5.000 ton Alcatrão concentrado (5% H2O)

Alcatrão 6% do carvão 2.100 ton Alcatrão Aquoso ( 20% H2O)

Serragem da serra múltipla 7.500 ton = 2.000 ton pelo- tizados + 1% finos

Finos 10% a 15% da produção de carvão = 3.500 ton

MÉTODO INDUSTRIAL


MÉTODO ATUAL

50.000 ton de carvão (83%) contém41.500 ton de C fixo

35.000 ton de carvão (73%) contém25.550 ton de C fixo

1.000 ton ferro gusa no alto forno, consome

530 ton Carvão(83%C) (439 ton Carbono Fixo)

1.000 ton ferro gusa no alto forno, consome:

600 ton Carvão(73%C) (439 ton Carbono fixo)

MÉTODO INDUSTRIAL


MÉTODO ATUAL

50.000/530= 94,34 ton/ano ferro gusa

35.000/600= 58,33 ton/ano ferro gusa

PODEMOS CONCLUIR QUE CONSEGUIMOS UM APROVEITAMENTO BEM SUPERIOR EM REALAÇÃO

AO MÉTODO ATUAL BASE CARBONO FIXO

UMIDADE x SECAGEM AO TEMPOUMIDADE x SECAGEM AO TEMPO

Migração da água livreMigração da água livre

FLUXOGRAMA DO PROCESSO CONTÍNUO FLUXOGRAMA DO PROCESSO CONTÍNUO DE CARBONIZAÇÃODE CARBONIZAÇÃO

RETORTA DE SECAGEM E RETORTA DE SECAGEM E CARBONIZAÇÃOCARBONIZAÇÃO

RETORTA DE SECAGEM E RETORTA DE SECAGEM E CARBONIZAÇÃOCARBONIZAÇÃO

Retorta vertical Retorta vertical standart;standart;

Produção anual de Produção anual de carvão coque de carvão coque de madeira 25.000 madeira 25.000 ton/ano;ton/ano;

USINA DE CARVÃO COQUE VEGETALUSINA DE CARVÃO COQUE VEGETAL


Ganho com crédito de carbono;Ganho com crédito de carbono;

Geração de energia;Geração de energia;

Emissão de gases controlada;Emissão de gases controlada;

Controle real de produçãoControle real de produção

Equipamento com financiamento via FINAMEEquipamento com financiamento via FINAME



Agradecemos pela oportunidade, aos coordenadores do evento e Agradecemos pela oportunidade, aos coordenadores do evento e a todos presentes.a todos presentes.

Maiores informações:Maiores informações:

MONTE MOR IND MONTAGEM MÁQUINAS IND MONTE MOR IND MONTAGEM MÁQUINAS IND Ltda.Ltda.

Contato: Dr. Christiaan Contato: Dr. Christiaan Marcos MeccaMarcos MeccaVisite nosso site: Visite nosso site: www.montemor.eng.brwww.montemor.eng.brE-mail: E-mail: [email protected]@montemor.eng.brFone: (11) 2011 7733Fone: (11) 2011 7733

Documents

FORUM NACIONAL DO CARVÃO VEGETAL 21 e 22 de outubro de 2008 Belo Horizonte – MG