DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE INJEÇÃO DE VAPOR DÁGUA NA GASEIFICAÇÃO DO CARVÃO MINERAL

Resumo

O processo de gaseificação em leito fluidizado consiste na introdução de um fluxo gasoso na direção vertical e no sentido ascendente, forçando-o a atravessar um leito composto por material granular inerte, geralmente areia ou alumina. O material combustível a ser processado é incorporado ao leito aquecido, recebendo deste a energia necessária para a sua decomposição térmica durante o processo. Para este processo pode-se utilizar diferentes tipos de agentes gaseificantes ou misturas destes, normalmente ar (ou oxigênio puro) e vapor dágua (PELLEGRINO, 2006). O Laboratório de Energia e Carboquímica da Unipampa (LEC), campus Bagé-RS, realiza a gaseificação em uma planta piloto de leito fluidizado borbulhante, composto por um sistema de alimentação contínua de carvão mineral e ar, co-corrente, porém, sem injeção externa de água, somente usando a umidade proveniente do próprio carvão mineral.Os resultados obtidos em trabalhos anteriores, do Grupo de Pesquisa em Energia e Carboquímica da Unipampa (GPEC), apontam para a necessidade de injeção externa de vapor dágua para melhorar o rendimento em hidrogênio e metano (RIBEIRO, 2017). Nesse projeto são propostas duas rotas para alimentação de água: a primeira consiste na adição de água, em quantidade controlada, diretamente ao carvão presente no silo de alimentação e a segunda, propõe a introdução de uma tubulação externa de vapor dágua na região de freeboard do gaseificador, onde ocorrem as reações de gaseificação. O resultado esperado com esse projeto, é obter um sistema de injeção de vapor dágua que permita variar a razão molar C:H2O:O2 na faixa entre 1:0,5-1:0,25-0,5. Esses valores foram escolhidos, aproveitando a experiência de países da África do Sul, Austrália, China, Espanha e Estados Unidos, detentores da tecnologia de gaseificação. Segundo Muniz (2013), que simulou a gaseificação do carvão mineral de Candiota, a razão molar da alimentação C:H2O:O2 ,foi a variável de maior impacto na composição do syngas e por consequência na sua aplicabilidade.