Análise Experimental de uma Fornalha a Lenha de Fluxo Co ...

150
m
m
C
co2
C
total
( β )
( + α )
= 1
1−
i) Massa de ar teórica necessária para a combustão (m ar,t )
A massa de ar teoricamente necessária para a combustão é calculada através
da composição do combustível e dos valores numéricos das relações estequiométricas
apresentadas anteriormente, como mostra a equação (4.5):
( 1−
β ) α ( 1−
β )
+ 11,445
(1 + α)
( 1+
α)
)
⎧
⎫
m ar , t
= ⎨5,722
⎬C
+ 34,062 H − 4, 292O
⎩
⎭
⎡kg ar ⎤
(4.5)
⎢⎣ kg comb⎥⎦
onde C, H e O são as concentrações em base mássica do carbono, hidrogênio e
oxigênio presentes no combustível, respectivamente.
Como na combustão teórica na há formação de CO nem de fuligem, para o
cálculo da massa de ar teórica as razões α e β assumem o valor 0.
Com o valor da massa de ar teórica calculado, é necessário saber a
concentração de cada gás produto da combustão. Para isso será apresentado a seguir
o balanço estequiométrico da combustão da madeira.
Balanço estequiométrico da reação de combustão da madeira
Assumindo que a combustão da madeira lignino-celulósica leva somente a
produtos gasosos, excluindo gases residuais de combustão incompleta, e assumindo
também que as condições de inflamabilidade dos gases da pirólise são asseguradas, e
não há carbono flutuante passando através do sistema, pode-se escrever a
estequiometria da combustão da madeira, com inclusão da umidade do combustível,
como na equação 4.6, apresentado uma forma simplificada da equação dada por
Jenkins et al, 1998.
(
2
+ 3,76N
2
) → a0O2
+ a1CO
+ a2CO2
+ b1
H
2
+ b2H
2O
3, wN
2
CH x
O y
+ zH
2O
+ w O
+ 76 (4.6)
As equações de conservação das espécies são escritas por:
• conservação do carbono : a + a 1
(4.7)
1 2
=