Scale-up de um sistema de tratamento térmico de biomassa por torrefação

Abstract

A biomassa é vista como uma fonte de energia renovável e vem sendo aproveitada para substituir os combustíveis fósseis. Sua aplicação, desde que controlada, não agride o meio ambiente; porém, para sua produção, grandes áreas florestais podem ser destruídas, sendo considerado um enorme impacto ambiental. Visando diminuir este efeito, indústrias madeireiras usufruem de tratamentos térmicos, a fim de melhorar as propriedades de seus produtos. Dentre os diversos processos, encontra-se a torrefação, processo no qual a biomassa é aquecida a temperaturas relativamente baixas (200_C à 300_C) garantindo o aumento das qualidades estruturais, tais como diminuir o teor de umidade e voláteis, melhorar as propriedades mecânicas do material e diminuir o risco de deterioração biológica, mantendo, em média, 70% da massa inicial. O presente projeto teve por finalidade o estudo de um scale-up de um sistema laboratorial de tratamento térmico de biomassa para uma escala semi-industrial, adotando as condições operacionais industriais de um reator de torrefação e empregando a condução térmica como principal meio de transferência de calor. Foi realizado o dimensionamento por meio de um software de representação em três dimensões, selecionado os materiais e equipamentos mais adequados e analisado os fenômenos térmicos que ocorrem dentro do reator por meio de simulações numéricas de análise de transferência de calor, utilizando a plataforma COMSOL Multiphysics.