Instrumentação térmica aplicada ao processo de produção de carvão vegetal em fornos de alvenaria

Carvalho, Solidônio R.; Borges, Valério Luiz; Mulina, Bruno Henrique Oliveira; Oliveira, Rogério Lima Mota de; Júnior, Edson Alves Figueira; Filho, José Silvio Pessoa

doi:10.1590/s0100-67622012000400020

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“…Segundo Carvalho et al (2012), esses produtores utilizam fornos de diferentes formatos para produção de carvão vegetal, destacando-se os fornos do tipo "rabo-quente", superfície e encosta. Porém, esses fornos apresentam baixo rendimento gravimétrico e emissões não controladas de gases poluentes para o ambiente.…”

Section: Introductionunclassified

Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização

et al. 2013

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RESUMO -Embora nos últimos anos diversas pesquisas tenham sido desenvolvidas com o intuito de melhorar os índices de qualidade da madeira (densidade básica, composição química), grande parte da produção brasileira de carvão ainda ocorre em fornos com baixo rendimento gravimétrico e com emissões de gases poluentes. Na tentativa de alterar esse cenário, este trabalho objetivou avaliar o funcionamento de um sistema fornofornalha e também o ajuste de faixas de controle da carbonização em função do tempo e da temperatura, levando-se em consideração a degradação térmica da madeira, com vistas a maximizar o rendimento em carvão vegetal. Foram construídos três fornos circulares de alvenaria acoplados a uma fornalha, para queima dos gases gerados durante a carbonização. O controle da carbonização foi realizado através da mensuração da temperatura interna com sensor infravermelho. De acordo com os resultados, o controle da carbonização realizado com base nas faixas de carbonização proporcionou rendimento médio de 33% de carvão, 8% de atiço e 3% de finos. A fornalha mostrou-se eficiente na redução de emissão de fumaça para o ambiente, funcionando durante um terço do tempo de carbonização. Conclui-se que o sistema forno-fornalha apresenta produção satisfatória de carvão vegetal, com baixa emissão de fumaça durante a carbonização da madeira.Palavras-chave: Carbonização de madeira; Fornalha; Forno de superfície; Baixa emissão de fumaça. OPTIMIZATION OF CHARCOAL PRODUCTION THROUGH CONTROL OF CARBONIZATION TEMPERATURES

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Section: Introductionunclassified

Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização

et al. 2013

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“…To meet industrial needs, especially the steel industry, forestry companies have sought to achieve greater homogeneity of the raw material by selecting and using species or clones of the genus Eucalyptus (Juízo et al, 2017;Ramos et al ., 2019). Another area of study is the development of kilns and optimizing the wood carbonization process (Carvalho et al, 2012;Oliveira et al, 2015;Carneiro et al, 2018), especially the carbonization temperature.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The carbonization of wood consists of its heating in the controlled presence of oxygen at temperatures above 150°C and results in effective charcoal production at temperatures between 350 and 500 °C (Oliveira et al, 1982). Nevertheless, there is a great variation in the kiln internal temperature during carbonization, presenting higher temperatures in the central and upper regions (Carvalho et al, 2012;Damásio et al, 2015). Thus, controlling the carbonization process based on the internal temperature becomes necessary to increase production and decrease the heterogeneity of charcoal produced in rectangular kilns.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Carbonization temperature and charcoal properties at different positions in rectangular kiln

Oliveira

Ramos

Pereira

et al. 2020

Agraria

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To increase production and decrease the heterogeneity of charcoal produced in rectangular kilns, the control of carbonization must be carried out based on the kiln internal temperature. The objective of this work was to analyze the maximum carbonization temperature and the time of thermal degradation at temperatures above 290 °C based on the internal kiln wall temperatures, in addition to evaluating charcoal properties in different positions of a rectangular kiln. Wood from the hybrid Eucalyptus urophylla x E. grandis at seven years of age was used for carbonization in rectangular kiln where temperature was monitored and controlled. Process parameters and charcoal quality were evaluated in seven positions in the rectangular kiln. Positions 1 and 7 had higher maximum temperature values and thermal degradation time at temperatures above 290 °C in comparison with the other positions, which presented similar values. There was no significant effect of kiln position on the characteristics of charcoal, which presented average values of 234.61 kg m-3 of bulk density; 55.87% of pieces with size greater than 30 mm; 19.77% of fines (granulometry < 9.5 mm); and 20.80% of friability, 75.39% of fixed carbon, 24.37% of volatile materials, and 0.24% of ash. It was concluded that the kiln position affects the temperature and time of thermal degradation; however, the control of temperature guarantees the production of homogeneous charcoal throughout the kiln, presenting satisfactory quality for steel industry usage.

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“…Apesar da representatividade do Brasil como maior produtor mundial de carvão vegetal, ainda há pouco desenvolvimento e adoção de novas tecnologias, sendo que 80% da produção total de carvão permanece em fornos rudimentares, de baixa capacidade volumétrica (OLIVEIRA et al, 2013), que apresentam baixo controle operacional e baixo rendimento em massa, além de emissões não controladas de gases, produzidos pela carbonização, no ambiente (CARVALHO et al, 2012).…”

Section: Introductionunclassified

Custos e viabilidade econômica na produção de carvão vegetal no estado de Mato Grosso do Sul

Belchior

Sabbag

Polini

et al. 2017

RCM

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RESUMO O carvão vegetal é um recurso natural renovável e pode ser usado como agente redutor em siderúrgicas na fabricação de ferro tipo gusa e como fonte de energia. Este trabalho teve como objetivo analisar os custos e da viabilidade econômica para produção de carvão vegetal proveniente de florestas nativas no estado de Mato Grosso do Sul, em um sistema produtivo de fornos do tipo "rabo-quente". O estudo foi realizado em uma carvoaria localizada no município de Nioaque-MS. No cálculo do custo operacional foi adotada a estrutura utilizada pelo Instituto de Economia Agrícola de São Paulo, agrupando-os em: Custo Operacional Efetivo (COE), Custo Operacional Total (COT) e Custo Total de Produção (CTP). Na análise da viabilidade econômica do investimento, foram determinados: Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Razão Benefício-Custo (B/C) e Período de Recuperação do Capital inicial investido (PRC). Observou-se que aproximadamente 87,4% do COE era composto por despesas com insumos. A análise de rentabilidade demonstrou uma receita líquida de R$ 748.077,38, com lucratividade de 65,5%. Em relação a viabilidade econômica, o produtor conseguiu recuperar o investimento a partir do 2º ano de produção. O estudo evidencia a importância de analisar economicamente os empreendimentos de produção de carvão vegetal, e demonstra que a produção de carvão vegetal no sistema produtivo de forno tipo "rabo quente" é viável economicamente. Palavras-chave: gestão; indicadores econômicos; "rabo-quente"; rentabilidade. Costs and economic viability in charcoal production in the state of Mato Grosso do Sul ABSTRACT Charcoal is a renewable natural resource and can be used as a reducing agent in the steel making pig iron and a source of energy. This study aimed to analyze the costs and economic viability for the production of charcoal as of native forests in Mato Grosso do Sul, in the productive system of kilns "rabo quente". The study was performed in a charcoal localized in municipality of Nioaque-MS. In the calculate the operating cost was used the model proposed by the Instituto de Economia Agrícola from São Paulo, grouping in: Effective Operating Cost (EOC), Total Operating Cost (TOC) and Total Cost of Production (TCP). In analyzing the economic viability of investment, were determined: Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), Benefit-Cost Reason (B/C), and Pay Back Period. It was observed that expenses of inputs composed approximately 87.4% of the COE. Profitability analysis showed a net income of R$ 748077.38, with profitability of 65.5%. In relation to economic viability, the farmer can recover the investment from the 2rd year of production. The study highlights the importance of economic analysis of the charcoal production enterprises, and demonstrates that the production of charcoal in the productive system of kilns "rabo quente" is economically viable.

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Instrumentação térmica aplicada ao processo de produção de carvão vegetal em fornos de alvenaria

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Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização

Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização

Carbonization temperature and charcoal properties at different positions in rectangular kiln

Custos e viabilidade econômica na produção de carvão vegetal no estado de Mato Grosso do Sul

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