Aula 9 - Combustíveis sólidos - 28.09

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    11-Jul-2015

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<p>COMBUSTO E COMBUSTVEIS</p> <p>Fontes de energiaRecursos energticos disponveis na natureza ou que dela podem ser obtidos de forma direta. Ex. PETRLEO</p> <p>Fontes PrimriasTransformao</p> <p>Fontes Secundrias</p> <p>Produtos energticos oriundos de Fontes Primrias mediante processo de transformao. Ex. LEO DIESEL</p> <p>Fontes secundrias de energiaFonte PrimriaCentro de Transformao</p> <p>Fonte SecundriaGasolina leo combustvel GLP leo Diesel ... Acar lcool Bagao</p> <p>Petrleo</p> <p>Refinarias</p> <p>Cana-deacar</p> <p>Destilarias</p> <p>Energia Primria, Secundria e FinalFonte Primria Centro de Transformao Fonte Secundria</p> <p>Energia Primria</p> <p>Centro de Transformao</p> <p>Energia Secundria</p> <p>Energia til</p> <p>Conversor</p> <p>Energia Final</p> <p>CLASSIFICAO DOS COMBUSTVEISOs combustveis so classificados de acordo com seu estado fsicov Slidos v Lquidos v Gasosos O estado fsico do combustvel determina o mtodo de utilizao e o tipo de equipamento necessrio combusto.</p> <p>Cada classe pode subdividir-sev Naturais ou primrios; v Preparados, derivados ou secundrios.</p> <p>CLASSIFICAO GERAL DOS COMBUSTVEISCarves minerais (turfa, linhito, hulha, antracito), madeira, etc. Coque, carvo vegetal, coque de petrleo, resduos industriais, etc. Petrleo cru, gasolina natural. Gasolina, querosene, leo diesel, etc. Gs natural. Gs de hulha, gs de alto-forno, gases da refinao do petrleo, etc.</p> <p>Primrios SLIDOS Secundrios Primrios LQUIDOS Secundrios Primrios GASOSOS Secundrios</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOSOs combustveis slidos ainda apresentam elevado grau de importncia como fonte de energia para processos industriais, mesmo em pases bastante desenvolvidos industrialmente. A natureza fornece combustveis slidos nos reinos vegetal e mineral. Lenha: combustvel slido natural vegetal;</p> <p> Carves fsseis: combustvel slido mineral.</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS LenhaCombustvel industrial</p> <p>Baixa rentabilidade trmica</p> <p>Produo derivados celulsicos (papel)</p> <p>Composio (70% H2O)</p> <p>PCI (kcal kg-1) 3.200 a 3.500</p> <p>PCS (kcal kg-1) 3.800 a 4.500</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS LenhaComposio aproximada:Composio Material orgnico Material mineral gua Celulose (C6H10O5), 50% C, 40% O, 6% H e 4% N 10-15% Na2O e K2O, 30-60% Ca e Mg, 1-10% SiO2, 25-35% CO2, 5-10% P2O5, 2-5% SO3 gua Teor 28,5% 1,5% 70,0% Teor (base seca) 95% 5% -</p> <p>Carbonizao da lenha, produzindo lenha, carvo de lenha ou carvo vegetal 7.200 kcal kg-1</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS Carves fsseisCombustveis de grande importncia, derivados de vegetais submetidos a carbonizao. Conforme os vegetais de origem e a idade geolgica, apresentam-se como: Turfa e linhito: formao mais recente; Hulha e antracito: carves mais antigos.</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS Carves fsseisTURFA Cor Aspecto Umidade (natural) CeO Cinza Poder calorfico (kcal/kg) Amarela a parda Terroso 90% 55-65% 32% 8-15% 3.000-3.500 LINHITO Parda a negra Lenhoso 20-40% 65-73% 21% 6-7,5% 3.800-4.600 HULHA Negra Rochoso 10-20% 73-92% 16-8% 3,5-9,1% 5.000-8.200 ANTRACITO Negra Rochoso 2-3,5% 92-96% 4% 2-3% 7.200-8.000</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS Carves fsseis</p> <p>Cenrio mundial das reservas de carvo mineral</p> <p>Consumo Mundial de Carvo Mineral</p> <p>Ranking dos maiores produtores e consumidores de Carvo Mineral</p> <p>EXTRAO DO CARVO MINERAL</p> <p>EXTRAO DO CARVO MINERAL</p> <p>Produo de Energia Eltrica a partir do Carvo Mineral</p> <p>http://www.youtube.com/watch?v=_i1eA3SAerc</p> <p>Produo de Energia Eltrica a partir do Carvo Mineral</p> <p>http://www.youtube.com/watch?v=_i1eA3SAerc</p> <p>Comparao da gerao eltrica em funo do tipo de combustvel</p> <p>Carvo Mineral no Brasil</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS Carves fsseisInfluncia da composio sobre o comportamento do carvo: Teores elevados de carbono e matria voltil (hidrocarbonetos, hidrognio, outros gases e lquidos): combustvel de boa qualidade. C e H: conduzem a um melhor rendimento trmico. N e O: no contribuem para a combusto: O diminui o rendimento trmico, por estar combinado com parte do H. S e P: embora entrem na combusto, produzindo pequenas quantidades de calor, so prejudiciais porque produzem compostos txicos e corrosivos (SO2 e P2O5).</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS Carves fsseisInfluncia da composio sobre o comportamento do carvo: Teores elevados de umidade e cinzas (pirita): prejudicam o carvo, embora devam sempre existir para proteo das grelhas de combusto. S: apresenta-se como pirita de ferro (FeS2), pode impedir a utilizao do carvo como extrado, sendo necessrio um processo de refino. Pode tambm acarretar diminuio no PF das cinzas, com a possibilidade de formao de um aglomerado que se deposita sobre o carvo, impedindo sua combusto.</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS SECUNDRIOS Carves fsseisCarbonizao (coqueificao) e gaseificao: obteno de combustveis secundrios.v Carbonizao: aquecimento do carvo (hulha), sem contato com o ar, at decomposio pelo calor. Obtm-se: Combustvel slido: coque. Combustvel lquido: hidrocarbonetos lquidos (principalmente aromticos) e vrios leos combustveis (alcatro da hulha). Combustvel gasoso: gs de hulha (mistura de hidrocarbonetos parafnicos), com predominncia de CH4, H2 e pequenas quantidades de CO, CO2 e hidrocarbonetos insaturados.http://www.youtube.com/watch?v=lPR04Zmw1Nk&amp;feature=related</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS SECUNDRIOS Carves fsseisCoque e semicoque: resduos da carbonizao da hulha, aps desprendimento das matrias volteis. Constitudo pela frao denominada carbono fixo e pelas matrias inorgnicas do carvo. Principais estgios na produo do coque:</p> <p>Carvo bruto seca e expandeexpande-se pelo calor</p> <p>Camadas mais externas fundem- (zona fuso), fundem-se (zona de fuso), a 350-400 oC (T crtica) 350crtica)</p> <p>Ao redor de 500 oC, a camada externa comea a ressolidificar, ressolidificar, formando matria carbonizada (semicoque) semicoque)</p> <p>Zona de fuso avana para o centro, centro, com contnua produo de gases e aumento da presso interna</p> <p>Acima de 550 oC, decomposio do semicoque, sofre semicoque, transformaes fsicas, encolhe, trinca e torna-se muito fsicas, encolhe, tornamais duro, menos reativo e poroso, sendo chamado duro, poroso, coque. coque. A formao termina em cerca de 1000 oC.</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS SECUNDRIOS Carves fsseisGaseificao ou combusto parcial: consiste na reao em alta temperatura da hulha com o ar ou com vapor de gua. No caso da reao com o ar:C(s) + (O2 + 3,76N2)(g) CO(g) + 3,76N2(g)Gs de ar ou gs pobre</p> <p> No caso da reao com vapor de gua:C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)Gs de gua</p> <p>COMBUSTVEIS SLIDOS SECUNDRIOS HulhaGaseificao ou combusto parcial: Na prtica: gasognios produzem misturas desses gases (CO, H2 e N2).</p> <p>CO(g) + 3,76N2(g)Gs de ar ou gs pobre</p> <p>CO(g) + H2(g)Gs de gua</p> <p>Gs misto</p> <p>Gasognio para produo de gs de ar.</p> <p>FIM DA AULA</p>