A situação sócio-econômica da região semi-árida do nordeste e a restrita utilização do potencial da vegetação da caátinga, devido ao pequeno porte, associado as necessidades de se buscar fontes alternativas de energia, despertou a necessidade de conhecimentos sobre a espécie Jurema Preta (Mimosa hostilis, .Benth) na produção de carvão vegetal. A carbonização foi conduzida em retorta elétrica, escala de laboratório, variando-se as condições de carbonização. Foi utilizado as temperaturas de 400, 550 e 700°C e tempos de permanência em-cada uma destas temperaturas finais de 20, 40 e 60 minutos. A taxa de aquecimento de 5°C/minuto foi constante para os tratamentos. As avaliações das propriedades do carvão produzido foram referentes ã rendimento em peso (carvão, liquido condensado e gases não condensãveis), poder calorífico superior, peso especifico básico e análise química (materiais voláteis, carbono fixo e cinzas). O rendimento em peso de carvão apresentou-se elevado, quando comparado a outras espécies. A temperatura e o tempo de permanência tiveram efeito interativo, de modo que o aumento nestas variáveis resultou na diminuição do rendimento. O peso especifico básico do carvão variou em média de 0,55 â 0,67 g/cm3. O menor valor foi obtido â temperatura de 0,55 e o maior a 700°C. Os tempos de permanência ä temperatura final de carbonização não tiveram participação significativa na variação do peso especifico básico. O valor do poder calorífico superior do carvão apresentou-se pouco diferenciado ä outras espécies. Entre as temperaturas de 400 e 550°C, tanto, a temperatura como o tempo de permanência resultou na elevação do poder calorífico. Entre 550 e 700°C, houve uma diminuição do valor, sendo verificado um valor máximo â temperatura de 550°C. O teor de cinzas do carvão aumentou com a elevação da temperatura de carbonização, e não foi verificado, efeito do tempo de permanência às temperaturas finais de carbonização. As demais propriedades do carvão apresentaram comportamento normal. A elevação nos rendimentos em peso de líquido condensado e gases não condensãveis com o aumento da temperatura e tempos de permanência. A redução no teor de materiais voláteis e aumento no teor de carbono fixo do carvão, com a elevação da temperatura e tempos de permanência. O potencial estimado do carvão capaz de ser produzido anualmente, de Jurema. Preta (Mimosa hostilis, Benth), no município de Patos, baseado nas hipóteses de cobertura vegetal da caatinga de 20,30 e 40%, foram de 3.328 t, 4.992 t e 6.656 t. Estes totais representam respectivamente 11,42%, 17,14% e 22,85% da produção total do estado da Paraíba, segundo levantamento realizado em 1981.

Este trabalho teve por objetivo analisar as características de briquetes de carvão vegetal de várias procedências (Brasil, EUA e Argentina), e verificar a influência das mesmas sobre seus desempenhos quando submetidos ao processo de combustão. Para avaliar tais desempenhos, preconizou-se um índice denominado "índice de (ICOM) , integrando num so valor o tempo de combustão, a temperatura gerada durante a combustão e a massa consumida para gerá-la. Para a caracterização dos briquetes foram determinados: umidade, teores de materiais voláteis, cinzas e carbono fixo, poder calorífico, densidade, porosidade, friabilidade e resistência a compressão. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a. é possível a aplicação do índice de combustão como indicador de comportamento da combustão dos briquetes, sendo que, quanto maior for este índice, melhor será o desempenho global e, consequentemente, melhor será a qualidade do briquete; b. o briquete que apresentou o maior índice de combustão, apresentou também o mais baixo poder calorifico, o maior teor de cinzas, a maior densidade relativa aparente e a maior massa especifica (densidade a granel) ; c. a nível de significância estatística, a massa especifica foi a característica que apresentou a maior correlação com o índice de combustão, demonstrando que a densidade e um fator importante para a qualidade do briquete de carvão vegetal; d. de um modo geral, os briquetes diferenciam-se em suas características, independentemente do país de origem, sendo que, o briquete que apresentou o melhor desempenho global na combustão e consequentemente o maior índice de combustão - ICOM, foi o briquete americano EUA1; e. os quatro briquetes brasileiros apresentaram uma variação de qualidade elevada, alcançando praticamente os dois extremos dos valores observados para o índice de combustão. O BR3 apresentou o maior índice de combustão, sendo o melhor briquete brasileiro, e o segundo dentre todas as procedências testadas, e o BR4 apresentou o pior índice de combustão dentre todos briquetes testados / The purpose of this work was to analyse the physical and chemical characteristics of charcoal briquets, produced in three countries, and to evaluate their performance during the combust ion process. To evaluate the behavior of these briquets, it was developed a "combustion index", which correlates the time combustion, temperature generate during the combustion, and used up mass. The physical and chemical characteristics studied were: moisture content, fixed carbon, volatile matter, ashes content, calorific value, apparent, actual and bulk densities, friability, and compression strength. The following conclusion were obtained from the present study: a - it is possible to apply the combustion index, which well represents the performance of the briquets during the combustion process; b - the highest combustion index was achieved by the briquets which presented the lowest calorific value, highest ashes content, and highest apparent, actual, and bulk densities; c - at statistic significance leveI, the bulk densities was the characteristics which presented the higest correlation with the combustion index, showing that the density is very important to the quality of charcoal briquet; d - in general, the briquets presented different characteristics independently of their sources. Based upon the combustion index the best briquet tested was the one obtained from the United States of America, identified as EUA1; e - The four brazilian briquets presented high quality variation and they pratically reach the two extremely value of combustion index. The BR3 presented the second highest "combustion index". This briquet was the best brazilian charcoal briquet, while the BR4 showed the worst combustion index among all the briquets tested.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2008. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthlea@bce.unb.br) on 2008-10-21T17:52:00Z No. of bitstreams: 1 2008_AlexanderRudolphMSablowski.pdf: 609276 bytes, checksum: 7e00fbb0abe6c8d0a795a9e5fb7f614b (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2008-11-18T14:13:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_AlexanderRudolphMSablowski.pdf: 609276 bytes, checksum: 7e00fbb0abe6c8d0a795a9e5fb7f614b (MD5) / Made available in DSpace on 2008-11-18T14:13:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_AlexanderRudolphMSablowski.pdf: 609276 bytes, checksum: 7e00fbb0abe6c8d0a795a9e5fb7f614b (MD5) / O “balanço de materiais” é uma metodologia para análise ambiental desenvolvida na ciência “Ecologia Industrial - EI”. A EI busca na equiparação de sistemas industriais a sistemas bióticos, o conceito de “metabolismo industrial” e visa a melhoria da performance ambiental dos processos produtivos. Na análise conceitual do balanço de materiais o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a sua capacidade de prognóstico e diagnóstico dos problemas ambientais referentes aos fluxos mássicos existentes. Para a avaliação de performance ambiental foram utilizadas quatro metodologias observando o fluxo de carvão vegetal utilizado na produção de ferro gusa em Minas Gerais. As metodologias foram: avaliação da capacidade de suporte do setor de produção de eucalipto do estado para cumprimento do “Plano de Auto Suprimento – PAS” constante no Artigo 1º do Decreto Nº. 44117 (2005), análise dos impactos ambientais através da “Avaliação do Ciclo de Vida – ACV”, avaliação das externalidades existentes na cadeia produtiva através do conceito de falhas de mercado existente na Economia Ambiental e o indicador “Sablowski 2”. Ressaltando–se que o indicador Sablowski 2 foi desenvolvido neste trabalho e tem como objetivo facilitar a atuação dos gestores de produção sobre a redução da carga ambiental dos processos de produção, que são expressas pelas diferentes categorias de impacto. A cadeia de ferro gusa a base de carvão vegetal no estado de Minas Gerais não é capaz de cumprir o PAS com a sua própria oferta de carvão produzido com madeira de eucalipto. O valor de sua performance ambiental utilizando o indicador Sablowski 2 foi de 10,15%. O baixo valor é função da baixa eficiência em massa dos processos de carbonização e termo redução. Na ACV foram identificados como principais cargas ambientais da cadeia a contribuição para o efeito estufa e potencial de criação de ozônio fotoquímico. No caso do aquecimento global, em função do uso de florestas plantadas de eucalipto a sua influência é ambientalmente positiva. Ou seja, o processo baseado no uso de carvão produzido com floresta plantada contribui para a redução do impacto global. A outra carga tem efeito ambiental negativo e é gerada principalmente pela não recuperação de gases condensáveis durante o processo de carbonização e a não utilização do excesso de gases oriundos do processo de termo redução na geração de energia elétrica. Na análise das externalidades identificou-se como principal conseqüência das falhas de mercado existentes o uso de carvão vegetal não licenciado, que favorece a maior pressão sobre florestas nativas do próprio estado e de unidades federativas vizinhas. Com relação ao balanço de materiais concluiu-se que é uma ferramenta de grande eficiência na gestão ambiental de processos produtivos. _________________________________________________________________ ABSTRACT / The material balance is a methodology for environmental evaluation developed in the “Industrial Ecology -IE” science. IE looks for the concept of “industrial metabolism” on a parallel approach between industrial systems and biotic systems. And seek the improvement of the environmental performance of the production processes. For the conceptual analysis of the material balance the main target of this work was evaluated is own capacity for prognosis and diagnosis about environmental loads from the material flows inside the process. For the evaluation of the material balance were used four methodologies to evaluate the environmental performance trough the application on the pig iron chain based on charcoal. The methodologies were: evaluation of the support capacity of the forestry plantation sector using “eucalipto” to satisfy the environmental legislation looking for the “Self Support Plan”, environmental impact assessment using “Life Cycle Assessment -LCA”, externalities analysis of the production chain using the concepts of “failure market” that exist on the environmental economy and the environmental indicator Sablowski 2. The indicator Sablowski 2 was development to help the production managers on the reduction of the environmental loads of the production processes that was express trough the environmental impact categories. The pig iron chain based on charcoal use from the Minas Gerais state didn’t has the capacity to satisfy the legislation looking for the “Self Support Plan” using is own charcoal production using eucalipto wood. The value of the environmental performance using Sablowski 2 as 10, 15 %. This value occurs because the process has a small efficiency to use the mass on the charcoal production process and thermal reduction process. Using the LCA it was shown like the main environmental loads the contribution for the “Global Warming Process – GWP” and the “Photochemical Ozone Creation Potential – POCP”. In the case of GWP, the use of forestry plantation has a positive influence looking for the environment. About the POCP, is influence was negative and is origin was the non recover of the gases from the charcoal production process and the non use of the gases from the thermal reduction process to generate electric energy. Trough the externalities analysis it was identify like the main consequences of the market failures of this chain the use of illegal charcoal. And this proceeds generated more loads on the native forests from Minas Gerais and another’s federative units. About the material balance it was conclude that tool it is so efficient to use in the environmental management of production process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-30Bitstream added on 2014-06-13T19:37:12Z : No. of bitstreams: 1 zanetti_m_me_jabo.pdf: 627420 bytes, checksum: 016653b3077e0ae05cdb47cd33f6a7dd (MD5) / Industria Biocarbo / Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito da utilização de sub-produtos de carvão vegetal: fino de carvão e extrato pirolenhoso (EP), na produção de porta-enxertos de limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), cultivados em ambiente protegido. No primeiro experimento, foi utilizado delineamento em blocos casualizados com análise em esquema fatorial 3 x 2 x 3, avaliando-se três doses de fino de carvão (0, 100 e 200 cm3 dm-3) adicionados ao substrato comercial, duas concentrações de extrato pirolenhoso (0 e 20 cm3 dm-3) misturados ao substrato (240 cm3 da solução por dm3 de substrato) e três concentrações de extrato pirolenhoso (0, 5 e 10 cm3 dm-3) pulverizados na parte aérea em 12 aplicações semanais; em quatro repetições. Aos 150 e 180 dias após o plantio foram realizadas avaliações do desenvolvimento das plantas. Conclui-se que a adição de 100 cm3 dm-3 de fino de carvão no substrato não influenciou no desenvolvimento das plantas, porém o substrato preparado com 200 cm3 dm-3 de fino de carvão em sua composição provocou redução da altura e massa seca da parte aérea. O extrato pirolenhoso incorporado ao substrato (20 cm3 dm-3) provocou redução das variáveis analisadas e o produto pulverizado na parte aérea, a 10 cm3 dm-3, reduziu o diâmetro dos porta-enxertos de limoeiro 'Cravo'. As plantas submetidas aos diferentes tratamentos apresentaram comportamentos distintos em relação ao acúmulo de nutrientes nas folhas e raízes. No segundo experimento, objetivou-se avaliar o efeito do uso de extrato pirolenhoso (EP), pulverizado na parte aérea, como veículo na absorção de nutrientes. Empregou-se blocos casualizados com seis tratamentos em quatro repetições... / Two researches were conduct with the objective of evaluate the effects of charcoal by-product: finely grounded charcoal and pyroligneous acid (PA), on the growth of Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) seedlings under screen house. The first research was set on a factorial experiment in a randomized complete block design of the type 3 x 2 x 3. Treatments consisted in a combination of tree levels of charcoal (0, 100 and 200 cm3 dm-3) in mixture with commercial growing media, two rates of PA mixed (0 and 20 cm3 dm-3) with the growing media (240 cm3 of the solution per dm3 of growing media), and tree rates of PA (0, 5 and 10 cm3 dm-3) sprayed on the leaves on 12 applications; with four replicates. Growth of seedlings was evaluated at 150 and 180 days after planting. Addition of charcoal at 100 cm3 dm-3 to the growing media did not influence plant growth. However, the mixture of 200 cm3 dm-3 of charcoal reduced production of total dry mass and height of plants. The PA added to the media (20 cm3 dm-3) reduced analyzed variables and the product sprayed on the leaves reduced stem diameter of the seedlings. Nutrient content of roots and leaves varied with different treatments. The second research was conduct with the aim to evaluate the effect of foliar spray of pyroligneous acid on the absorption of nutrients. A factorial experiment with a randomized complete block design with six treatments and four replicates was set up. Treatments consisted on leaf spraying with the following solutions: T0 = water; T1 = micronutrients solution without PA; T2 = micronutrients solution+ PA (1 cm3 dm-3); T3 = micronutrients solution + PA (2 cm3 dm-3); T4 = micronutrients solution + PA (5 cm3 dm-3); T5 = micronutrients solution + PA (10 cm3 dm-3). The micronutrients solution was prepared using Cu, Fe, Mn and Zn sulphates (250 mg dm-3 of the elements), and boric acid (42.5 mg dm-3 of B)... (Complete abstract, click eletronic access below)

Orientador : Profª. Drª. Graciela Inés Bolzon de Muñiz / Coorientador : Prof. Dr. Adriano Wagner Ballarin e Profª. Drª. Silvana Nisgoski / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 26/02/2016 / Inclui referências : f. 21-24;49-51;66-68;81-82;104-105 / Área de concentração : Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais / Resumo: O carvão vegetal é um insumo de elevada importância para o Brasil. O país é o maior produtor mundial de carvão. Seu principal destino é o setor siderúrgico, sendo fundamental para a produção de aço. Os setores residencial e comercial também são significativos, envolvendo o sustento de milhares de brasileiros. O carvão encontra-se no cerne de questões econômicas, sociais e ambientais. Normalmente os aspectos negativos são os mais evidenciados, como empresas que visam o máximo de lucro, utilização de mão de obra análoga à escravidão e derrubada massiva de florestas nativas. Por outro lado, há diversas iniciativas sustentáveis e ecologicamente corretas, com o emprego de manejo florestal e trabalhadores regularizados. Entretanto, um dos pontos fundamentais para garantir a sustentabilidade da cadeia produtiva de carvão vegetal é a Fiscalização - somente ela pode garantir que o processo está sendo realizado de forma adequada e com as espécies autorizadas. O Documento de Origem Florestal (DOF) é o principal objeto de fiscalização dos agentes governamentais. Contudo, é necessário que os agentes fiscais também saibam analisar a carga no momento da abordagem, afim de evitar possíveis fraudes ao DOF. Deste modo, a presente tese aborda a caracterização anatômica e espectroscopia do infravermelho próximo (NIR) como ferramentas para a identificação de diferentes espécies utilizadas como carvão. Tendo em vista a elevada diversidade de espécies nativas, há a necessidade de serem realizadas caracterizações anatômicas de muitas espécies e a criação de bancos de dados com espectros de NIR. Também é possível realizar a identificação de carvão vegetal baseando-se em trabalhos de anatomia da madeira, entretanto, o observador deve receber treinamento. Assim, a presente tese consiste numa contribuição para a fiscalização, corroborando que a anatomia e o emprego do NIR poderão auxiliar na sustentabilidade da cadeia produtiva de carvão vegetal no Brasil. Palavras chave: métodos ópticos, NIR, anatomia, espectroscopia, Cerrado, Mata Atlântica. / Abstract: Charcoal is a product of high importance to Brazil. The country is the world's largest charcoal producer. Its main consumption is the steel industry; charcoal is essential to the production of steel. The residential and commercial sectors are also meaningful; they involve the livelihood of several Brazilians. Charcoal is at the heart of economic, social and environmental issues. Normally the negative aspects are the most evident, as companies seeking maximum profit, using labour analogous slavery and massive logging of native forests. On the other side, there are several sustainable and environmentally friendly initiatives, with forestry management and regularized workers. However, one of the main aspects to ensure the sustainability of charcoal production chain is the Control - only it can ensure that the process is occurring properly and with the authorized species. The Document of Forest Origin (DOF) is the object of surveillance by government agents. Nevertheless, it is necessary that government agents know how to analyse the load in the moment of the approach; it aims to avoid possible frauds. Thus, this thesis discusses anatomic characterization and near infrared spectroscopy (NIR) for identifying different species applied as charcoals.. Considering the high diversity of native species, there is the need to increase the anatomical characterisation of native species and develop databases with NIR spectra. One may also perform charcoals identification based on wood anatomy works; however, the person must have specialised training. Thus, this thesis is a contribution to the charcoal control, corroborating the use of anatomy and NIR as assistance for sustainability of the charcoal supply chain in Brazil. Key words: optical methods, NIR, anatomy, spectroscopy, Cerrado, Atlantic Forest.

Resumo: Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito da utilização de sub-produtos de carvão vegetal: fino de carvão e extrato pirolenhoso (EP), na produção de porta-enxertos de limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), cultivados em ambiente protegido. No primeiro experimento, foi utilizado delineamento em blocos casualizados com análise em esquema fatorial 3 x 2 x 3, avaliando-se três doses de fino de carvão (0, 100 e 200 cm3 dm-3) adicionados ao substrato comercial, duas concentrações de extrato pirolenhoso (0 e 20 cm3 dm-3) misturados ao substrato (240 cm3 da solução por dm3 de substrato) e três concentrações de extrato pirolenhoso (0, 5 e 10 cm3 dm-3) pulverizados na parte aérea em 12 aplicações semanais; em quatro repetições. Aos 150 e 180 dias após o plantio foram realizadas avaliações do desenvolvimento das plantas. Conclui-se que a adição de 100 cm3 dm-3 de fino de carvão no substrato não influenciou no desenvolvimento das plantas, porém o substrato preparado com 200 cm3 dm-3 de fino de carvão em sua composição provocou redução da altura e massa seca da parte aérea. O extrato pirolenhoso incorporado ao substrato (20 cm3 dm-3) provocou redução das variáveis analisadas e o produto pulverizado na parte aérea, a 10 cm3 dm-3, reduziu o diâmetro dos porta-enxertos de limoeiro 'Cravo'. As plantas submetidas aos diferentes tratamentos apresentaram comportamentos distintos em relação ao acúmulo de nutrientes nas folhas e raízes. No segundo experimento, objetivou-se avaliar o efeito do uso de extrato pirolenhoso (EP), pulverizado na parte aérea, como veículo na absorção de nutrientes. Empregou-se blocos casualizados com seis tratamentos em quatro repetições... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Two researches were conduct with the objective of evaluate the effects of charcoal by-product: finely grounded charcoal and pyroligneous acid (PA), on the growth of Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) seedlings under screen house. The first research was set on a factorial experiment in a randomized complete block design of the type 3 x 2 x 3. Treatments consisted in a combination of tree levels of charcoal (0, 100 and 200 cm3 dm-3) in mixture with commercial growing media, two rates of PA mixed (0 and 20 cm3 dm-3) with the growing media (240 cm3 of the solution per dm3 of growing media), and tree rates of PA (0, 5 and 10 cm3 dm-3) sprayed on the leaves on 12 applications; with four replicates. Growth of seedlings was evaluated at 150 and 180 days after planting. Addition of charcoal at 100 cm3 dm-3 to the growing media did not influence plant growth. However, the mixture of 200 cm3 dm-3 of charcoal reduced production of total dry mass and height of plants. The PA added to the media (20 cm3 dm-3) reduced analyzed variables and the product sprayed on the leaves reduced stem diameter of the seedlings. Nutrient content of roots and leaves varied with different treatments. The second research was conduct with the aim to evaluate the effect of foliar spray of pyroligneous acid on the absorption of nutrients. A factorial experiment with a randomized complete block design with six treatments and four replicates was set up. Treatments consisted on leaf spraying with the following solutions: T0 = water; T1 = micronutrients solution without PA; T2 = micronutrients solution+ PA (1 cm3 dm-3); T3 = micronutrients solution + PA (2 cm3 dm-3); T4 = micronutrients solution + PA (5 cm3 dm-3); T5 = micronutrients solution + PA (10 cm3 dm-3). The micronutrients solution was prepared using Cu, Fe, Mn and Zn sulphates (250 mg dm-3 of the elements), and boric acid (42.5 mg dm-3 of B)... (Complete abstract, click eletronic access below) / Orientador: Jairo Osvaldo Cazetta / Coorientador: Dirceu de Mattos Junior / Banca: William Natale / Banca: Edardo Sanches Stuchi / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-10T16:10:03Z No. of bitstreams: 1 2009_CristianoKleberdeFigueiredo.pdf: 2187445 bytes, checksum: e1d3670d4a1031213d9ada277a182760 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-05-04T18:43:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CristianoKleberdeFigueiredo.pdf: 2187445 bytes, checksum: e1d3670d4a1031213d9ada277a182760 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-05-04T18:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CristianoKleberdeFigueiredo.pdf: 2187445 bytes, checksum: e1d3670d4a1031213d9ada277a182760 (MD5) Previous issue date: 2009 / O Brasil é o primeiro produtor e consumidor mundial de carvão vegetal com 75% da produção destinada a indústria siderúrgica. Os processos de carbonização utilizam de maneira geral, tecnologias artesanais de difícil controle e rendimentos gravimétricos relativamente baixos. Os valores médios normalmente admitidos estão compreendidos entre 18 e 25%. Novas tecnologias estão em curso de desenvolvimento a fim de melhorar estas cifras. A pirólise sob pressão é uma destas tecnologias. Estudos recentes mostram que a utilização de pressão pode aumentar em 50% os rendimentos gravimétricos e reduzir consideravelmente os tempos de carbonização. Dentro deste contexto o Serviço Florestal Brasileiro (SFB) em parceria com o Centro de Cooperação Internacional em Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento (CIRAD) estudaram estatisticamente o impacto da pressão sobre o processo de carbonização. Os ensaios, 36 no total, foram conduzidos com madeira de Eucalyptus grandis, com três pressões relativas de trabalho (0, 5 e 10 bars ), duas temperaturas finais (450 et 600°C) e três umidades da madeira (0, 15 et 110%). Cinco variáveis em resposta aos experimentos foram analisadas e discutidas segundo um plano fatorial aleatório: rendimento gravimétrico (RG), rendimento em carbono fixo (RCF), densidade aparente (DA), teor de carbono fixo (TCF) e poder calorífico superior (PCS). O RGs apresentou o maior ganho (+17%) quando a pressão foi elevada de 0 para 5 bars a 450°C. Para uma umidade de 110% de umidade da madeira, a DA apresentou incremento significativo (33%) quando a pressão foi elevada de 5 para 10 bar. A pressão apresentou efeito negativo sobre o TCF e o PCS, com redução respectivamente de 76 para 70%. e 7390 para 7165 Kcal/kg. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is the largest producer and consumer of charcoal with 75% for the steel industry. Carbonization processes are usually difficult to control craft technologies and offering relatively low mass yields. The average values are often admitted between 18 and 25%. New technologies are being developed to improve these numbers. Pyrolysis under pressure is one such technique. Recent studies have shown that the use of the pressure may increase by 50% gravimetric yield and reduce the carbonization time. It is in this context that the Brazilian Forest Service (SFB) in partnership with the French Agricultural research Centre for International Development (CIRAD) statistically studied the impact of pressure on the carbonization process. The trials, thirty six (36) in total, were conducted on Eucalyptus grandis wood specie and focused on three relative pressures (0, 5 and 10 bars), two temperatures (450 and 600 °C) and three moisture content (0, 15 and 110%). Five variables in response to the experiments were analysed and discussed using a random factorial analysis: gravimetric yield (GY), fixed carbon yield (FCY), bulk density (BD), fixed carbon content (FCC) and higher calorific value (HCV). The RG displays the highest gain (+17%) for 0 to 5 bars at 450 °C. For a 110% of wood moisture content value, the DA increase significantly (33%) between 5 to 10 bars. The pressure has a negative impact on the CFC and the HCV with respectively 76 to 70%. and 7390 to 7165 Kcal/kg.

Dissertação (mestrado) —Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Ruthléa Nascimento (ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2014-05-20T12:04:03Z No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-21T14:24:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-21T14:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_IuryViniciusWincklerColatto.pdf: 5306016 bytes, checksum: c8c402b7952254206eb137a6e11d4c17 (MD5) / O Brasil é o maior produtor e consumidor mundial de carvão vegetal, dos quais 75% vão somente para a indústria siderúrgica. Os processos de carbonização usam geralmente tecnologias de pequena escala com baixos rendimentos gravimétricos e de difícil controle. Novas tecnologias de produção estão sendo desenvolvidas para melhorar esses números. Estudos recentes têm mostrado que o uso de pressão pode aumentar os rendimentos gravimétricos em 50% e reduzir consideravelmente o tempo de carbonização. Para uma melhor compreensão das reações químicas que ocorrem durante o processo projetou-se uma termobalança com capacidade maior que 200g, onde macro-partículas serão suspensas e carbonizadas em ambiente controlado. O projeto conceitual foi baseado em tecnologias existentes e foi desenvolvido após uma revisão bibliográfica. Para evitar danos ao subsistema de medição de massa, que estará em contato direto com a atmosfera do reator de pirólise ou a realização de ensaios em condições de operação impróprias, um trocador de calor e um subsistema de injeção de gás inerte também foram projetados. A instalação experimental permitirá o monitoramento da perda de massa da amostra de madeira, o controle da temperatura e da pressão interna durante a carbonização. Com foco em aspectos técnicos do equipamento e seus subsistemas, essa dissertação apresenta os primeiros estudos realizados para o desenvolvimento de uma balança termogravimétrica além de uma descrição das etapas cumpridas. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Brazil is the world’s leadind producer and consumer of charcoal, 75% of which goes to the steel industry alone. The carbonization processes are generally small-scale technologies that are difficult to control and have relatively low gravimetric yields. New technologies are currently being developed to improve those figures. Recent studies have shown that using pressure can increase gravimetric yields by 50% and considerably reduce carbonization time. For a better understanding of the chemical reactions that occurs during the process, a “macro-thermogravimetric” apparatus, with >200g capacity, was developed. Macro-particles will be suspended and carbonized in a controlled environment. The conceptual project was based on existing technology and was developed after a bibliographic revision. To prevent damage the measurement weight subsystem, which is in direct contact with the atmosphere of the pyrolysis reactor, or the testing of an improper operating conditions a heat exchanger and an inert gas injection subsystem were also designed. The experimental set-up allows the overall weight loss of the wood sample, the control of internal temperature and pressure during carbonization. With a focus on technical aspects of equipment and their subsystems, this dissertation presents the first studies to develop a thermogravimetric balance and a description of steps taken.

Orientadores: Carlos Alberto Luengo, Iris C. L. Torriani / Tese (doutorado) - Universidade Estadualde Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_JoseCarlosde_D.pdf: 2407873 bytes, checksum: d3fef38f124c2bb8be7adcbce12cbe15 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Amostras de madeira de Pinus elliottii foram tratadas termicamente numa faixa de temperaturas entre 600 ºC e o 2600 ºC, em atmosfera inerte, obtendo-se assim os carvões vegetais que foram objetos de pesquisa nesta tese. Assumiu-se que esse material obedece ao modelo de estrutura granular proposto por Emmerich e que, segundo o modelo de Kalliat, Kwak e Schmidt, apresenta uma estrutura porosa composta por micro, meso e macroporos. Utilizando-se as técnicas de difração de raios-X a altos-ângulos, de espalhamento de raios-X a baixos-ângulos e de adsorsão física de dióxido de carbono, obtiveram-se os dados relativos ao comportamento das dimensões dos microcristalitos turbostráticos (teoria de Warren), dos parâmetros característicos da estrutura porosa, das dimensões fractais das superfícies dos poros e das áreas superficiais específicas dos microporos, os quais, foram analisados em função das temperaturas de tratamento térmico dos carvões. Concluiu-se que os carvões em estudo podem ser considerados altamente porosos, que a evolução da estrutura porosa está intimamente ligada à dinâmica de crescimento dos microcristalitos e que, as dimensões fractais dos macroporos diminui quando é tomado em conta a influencia dos microporos. Concluiu-se ainda que o crescimento das áreas superficiais especificas dos microporos, obtidas pelo método de adsorsão gasosa, até a temperatura onde a atividade de volatilização é relevante, é devido ao aumento do número de canais, os quais, permitem ao adsorvato alcançar não somente os novos microporos criados como também outros já existentes e de tamanhos maiores / Abstract: Pine wood samples of Pinus elliottii were heal treated in a range of temperatures from 600 ºC to 2600 ºC. In inert atmosphere. The charcoals, the subject of this research work, were then obtained. It was assumed that this material behaves according to the granular structure model proposed by Emmerich and that it exhibits a porous structure made up of micro, meso and macropores, according to Kalliat, Kwak and Schmidt¿s model. High angle X-ray diffraction, small angle X-ray scattering and carbon dioxide adsorption techniques were used in order to obtain the data relating to the behavior of the turbostratic microcrystallites (Warren¿s theory), the characteristic parameters of the porous structure, the fractal dimensions of the surface of the pores and the specific surface area of the micropores which, then, were analyzed as a function of the temperatures of the thermal treatment of the charcoals. It was then concluded that the charcoals studied could be considered highly porous, the evolution of the porous structure is strongly related to the dynamics of the growth of the microcrystallites and that the fractal dimensions of the macropores decreases when the influence of the micropores is taken into account. It was concluded, too, that the growing of the specific surface areas of the micropores, obtained through the gaseous adsorption technique, up to the temperature where the volatilization activity is relevant, is due to the increase in the number of channels, which allows the adsorbate to reach not only the new micropores created but also others already present and of larger sizes / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Oscar Antonio Braunbeck / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-14T23:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mata_SandovalFariada_M.pdf: 1732752 bytes, checksum: 541504a0f6049775b752a606e97b9ee8 (MD5) Previous issue date: 1981 / Mestrado / Mestre em Engenharia Agrícola