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

41
maioria dos combustíveis normalmente aplicados à caldeiras (e.g. BAZZO, 1995).
Depois de explicado o significado de ar teórico e excesso de ar na combustão, a
seguir serão apresentadas as etapas do processo de combustão.
b) Etapas da Combustão
A combustão da madeira pode ser dividida em até quatro fases: secagem,
pirólise e/ou gaseificação, e oxidação.
Na secagem, a umidade da madeira evapora para o ambiente.
A segunda fase é a pirólise, e como reportado anteriormente, dentro da
combustão, o objetivo principal da pirólise é liberar os voláteis da biomassa para
posterior reação destes com o ar, portanto alguns autores referem-se a essa fase como
volatilização (e.g NOGUEIRA e LORA, 2003).
A pirólise decompõe o combustível formando radicais, que levam a produtos
gasosos (condensáveis ou não condensáveis) e/ou produtos sólidos. Os produtos
gasosos consistem de hidrocarbonetos (C x H y ), uma fração de oxidação parcial (CO, H 2 )
e uma fração de oxidação completa (CO 2 , H 2 O). Os produtos sólidos constituem o
coque (MARTIN, 2007).
Enquanto o carvão antracito perde menos de 10% da sua massa na pirólise, e o
carvão betuminoso perde entre 5 e 65% da sua massa, a biomassa pode perder até
90% da sua massa nesse estágio da combustão (JENKINS et al., 1998).
A terceira fase é a gaseificação, onde a madeira se converte em gases
combustíveis e incombustíveis, através de reações com o oxigênio (O 2 ), vapor d’água
(H 2 O) e gás hidrogênio (H 2 ). A fronteira entre o processo de gaseificação e pirólise não
é uma linha bem definida. E na gaseificação, os produtos sólidos da pirólise ricos em
carbono são convertidos em componentes gasosos pelas seguintes reações:
1) C (s) + O 2 CO 2
2) C (s) + CO 2 2 CO
3) C (s) + H 2 O CO + H 2
4) C (s) + 2H 2 CH 4