COMBUSTO E COMBUSTVEIS
Fontes de energiaRecursos energticos disponveis na natureza ou
que dela podem ser obtidos de forma direta. Ex. PETRLEO
Fontes PrimriasTransformao
Fontes Secundrias
Produtos energticos oriundos de Fontes Primrias mediante
processo de transformao. Ex. LEO DIESEL
Fontes secundrias de energiaFonte PrimriaCentro de
Transformao
Fonte SecundriaGasolina leo combustvel GLP leo Diesel ... Acar
lcool Bagao
Petrleo
Refinarias
Cana-deacar
Destilarias
Energia Primria, Secundria e FinalFonte Primria Centro de
Transformao Fonte Secundria
Energia Primria
Centro de Transformao
Energia Secundria
Energia til
Conversor
Energia Final
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.
Cada classe pode subdividir-sev Naturais ou primrios; v
Preparados, derivados ou secundrios.
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.
Primrios SLIDOS Secundrios Primrios LQUIDOS Secundrios Primrios
GASOSOS Secundrios
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;
Carves fsseis: combustvel slido mineral.
COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS LenhaCombustvel industrial
Baixa rentabilidade trmica
Produo derivados celulsicos (papel)
Composio (70% H2O)
PCI (kcal kg-1) 3.200 a 3.500
PCS (kcal kg-1) 3.800 a 4.500
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% -
Carbonizao da lenha, produzindo lenha, carvo de lenha ou carvo
vegetal 7.200 kcal kg-1
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.
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
COMBUSTVEIS SLIDOS PRIMRIOS Carves fsseis
Cenrio mundial das reservas de carvo mineral
Consumo Mundial de Carvo Mineral
Ranking dos maiores produtores e consumidores de Carvo
Mineral
EXTRAO DO CARVO MINERAL
EXTRAO DO CARVO MINERAL
Produo de Energia Eltrica a partir do Carvo Mineral
http://www.youtube.com/watch?v=_i1eA3SAerc
Produo de Energia Eltrica a partir do Carvo Mineral
http://www.youtube.com/watch?v=_i1eA3SAerc
Comparao da gerao eltrica em funo do tipo de combustvel
Carvo Mineral no Brasil
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).
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.
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&feature=related
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:
Carvo bruto seca e expandeexpande-se pelo calor
Camadas mais externas fundem- (zona fuso), fundem-se (zona de
fuso), a 350-400 oC (T crtica) 350crtica)
Ao redor de 500 oC, a camada externa comea a ressolidificar,
ressolidificar, formando matria carbonizada (semicoque)
semicoque)
Zona de fuso avana para o centro, centro, com contnua produo de
gases e aumento da presso interna
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.
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
No caso da reao com vapor de gua:C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)Gs
de gua
COMBUSTVEIS SLIDOS SECUNDRIOS HulhaGaseificao ou combusto
parcial: Na prtica: gasognios produzem misturas desses gases (CO,
H2 e N2).
CO(g) + 3,76N2(g)Gs de ar ou gs pobre
CO(g) + H2(g)Gs de gua
Gs misto
Gasognio para produo de gs de ar.
FIM DA AULA
