Um dos grandes desafios tecnológicos deste século é encontrar fontes alternativas de energia. A utilização de resíduos de couro (biomassa) para a geração de energia torna-se atraente em função do seu poder calorífico, bem como pelas características das cinzas geradas, que podem ser utilizadas em outros processos produtivos, entre eles, a produção de sulfato básico de cromo. A partir de uma parceria entre agências de fomento e empresas foi projetada e construída a planta piloto (350 kWtérmico) para processar resíduos de couro. A operação da planta piloto iniciou em agosto de 2003. Ao longo deste período foram tratados em torno de 200 toneladas de resíduo em mais de 2.500 h de operação. Os resíduos de couro gerados pela indústria calçadista são considerados perigosos devido à presença de cromo trivalente, oriundo do sal utilizado no curtimento das peles. No Brasil a maior parte destes resíduos são dispostos em aterros, sendo que somente 3% são reciclados. Em 2005 a produção brasileira de calçados, destinada ao mercado interno, foi de 755 milhões de pares, enquanto o setor produziu 212 milhões de pares para a exportação. O estado do Rio Grande do Sul, localizado na região sul do Brasil, concentra 40% da produção nacional de calçados, sendo responsável por 75% das exportações brasileiras de calçados. O setor calçadista Brasileiro gerou 166 mil toneladas de resíduos em 2005, sendo que, em torno de 50% são de produtos que possuem cromo. Em 2004 o Brasil foi responsável por 5 % da produção e de 2,5% das exportações mundiais de calçados. A gaseificação é um processo de conversão térmica para produzir, a partir de combustíveis fósseis, biomassa e resíduos, um gás combustível ou um gás de síntese para posterior utilização. No processo podem ser usados diferentes tipos de agentes de gaseificação, entre eles o ar, O2 e uma mistura ar-vapor de água. Atualmente existem em torno de 160 plantas de gaseificação operando no mundo e cerca de 35 em estágio de planejamento. Cerca de 22% das plantas em operação e 71% das plantas em fase de planejamento são para a produção de eletricidade. Além de eletricidade pode-se produzir hidrogênio, amônia, metanol, entre outros produtos nestas plantas. A gaseificação é um processo atrativo por diminuir a possibilidade de formação de PCDD/F devido às condições redutoras (subestequiométrica). Em gaseificadores cocorrente o conteúdo de alcatrão no gás combustível é reduzido, pois os produtos da pirólise são parcialmente oxidados na zona de reação. Pesquisas a respeito da gaseificação de diversos tipos de combustíveis vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos, principalmente em relação a carvão, resíduos, e biomassa, porém são raros os estudos em relação à gaseificação de resíduos de couro. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de uma planta piloto para o processamento de resíduos de couro. A planta piloto constitui-se basicamente de um reator de gaseificação, um reator de oxidação e um sistema de controle de poluição do ar. Neste trabalho foi feita a avaliação das emissões do gaseificador e a caracterização das cinzas e das emissões atmosféricas. Paralelamente foi realizada a avaliação da taxa de corrosão de diferentes materiais metálicos em contato com o gás efluente da planta piloto. / One of the great technological challenges of this century is to identify alternative energy sources. The utilization of leather wastes (biomass) to generate energy becomes interesting due to its heating value, as well as for the characteristics of the ash generated, which could be used in other processes such as the production of basic chromium sulfate. Resulting from a partnership between research agencies and private businesses, a semi-pilot unit (350 kWth) was designed and built to process leather wastes. The operation of this semi-pilot unit started in August, 2003. During this period, approximately 200 tons of wastes were treated in over 2,500 h of processing. The leather wastes generated by the footwear industry are considered dangerous due to the presence of trivalent chromium, derived from the salt utilized to tan the hides. In Brazil, the majority of these wastes are disposed of in landfills and only about 3% are recycled. In 2005, the Brazilian production of footwear for the domestic market was 755 million pairs, while 212 million pairs were produced for export. The state of Rio Grande do Sul, located in Brazil’s southern region, concentrates 40% of the country’s footwear production, and is responsible for 75% of its footwear exports. The Brazilian footwear sector generated 166 thousand tons of wastes in 2005, of which nearly 50% are products that contain chromium. In 2004, Brazil was responsible for 5% of the world’s footwear production and for 2.5% of its footwear exports. Gasification is a thermal conversion process to produce, from fossil fuels, biomass and wastes, a combustible gas or a synthesis gas for subsequent utilization. In the process, several different types of gasification agents may be utilized, among these are air, O2 and air/steam. There are currently approximately 160 gasification plants in operation in the world, and another 35 are being planned. Approximately 22% of the operating plants and 71% of those being planned are for the production of electricity. Aside from electricity, it is possible to produce in these plants hydrogen, ammonia, syngas and methanol, among other products. The gasification is an attractive process for reducing the possibility of the formation of PCDD/F due to the reducing conditions (substequiometric). In downdraft gasifiers, the tar content in the combustible gas is reduced by a factor of nearly 100, because the pyrolysis products are partially oxidized in the hearth zone. Researches on the gasification of several types of fuels have been conducted in recent years, mostly related to coal, wastes and biomass. However, there are rarely any studies related to leather wastes gasification. The objective of this paper is to evaluate the performance of a semi-pilot unit for the processing of footwear leather wastes. The unit is basically composed of a downdraft gasifier, an oxidation reactor and an air pollution control system. In this work the gasifier’s emissions were evaluated and the ash and the flue gas were characterized. Besides was evaluated the oxidation rate of different metallic materials in contact with the flue gas of the pilot plant.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325600.pdf: 3301116 bytes, checksum: 6d6c01a3550e5f74fdab37223d1494c3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Óxidos de metais alcalino-terrosos (especialmente de cálcio e magnésio) têm sido empregados no processo de gaseificação, a fim de aumentar a produção de hidrogênio por meio da captura de CO2 in situ. Ao remover CO2 do meio reacional, as relações de equilíbrio químico são modificadas, conduzindo a uma maior produção de hidrogênio. Embora esta abordagem para a produção de H2 tenha sido demonstrada na literatura, ainda existem limitações para a sua aplicação em larga escala, sendo que algumas delas estão relacionadas a reversibilidade do processo de captura de CO2 e perda da capacidade adsortiva dos óxidos de cálcio quando estes são empregados. O objetivo deste estudo é investigar a gaseificação com vapor de água de um carvão mineral brasileiro na presença de ortossilicato de lítio (Li4SiO4), avaliando-se a influência da temperatura de reação (650 oC-1000 oC), da concentração de vapor de água (10-40 %) e da razão Li4SiO4:C (1:1-10:1) na cinética das reações e na formação dos produtos gasosos, além de identificar as melhores condições de operação para aumentar a produção de H2. Três modelos teóricos foram ajustados aos dados experimentais e os parâmetros cinéticos foram encontrados. O carvão utilizado, de rank sub-betuminoso, é típico da maioria dos carvões brasileiros e possui elevado teor de cinzas. O ortossilicato de lítio, obtido comercialmente, possui pureza de 97,5 %. As amostras foram caracterizadas por diferentes técnicas de análise. Previamente aos ensaios de gaseificação, a amostra de carvão foi pirolisada em reator tubular de quartzo, em atmosfera de N2 e temperatura de 900 °C, visando obter uma amostra de char homogênea. Os experimentos de gaseificação foram realizados em uma termobalança sob condições isotérmicas e em pressão atmosférica. Sob fluxos acima de 300 mLN.min-1, tamanhos de partículas abaixo de 0,1 mm e massa de amostra de até 100 mg, as resistências difusionais internas e externas podem ser desprezadas. Foi encontrado um efeito catalítico importante nas reações contendo Li4SiO4, com um aumento significativo da concentração de H2 nos produtos, principalmente nas menores temperaturas. Valores de energia de ativação iguais a 151 kJ.mol-1 e 126 kJ.mol-1 foram encontrados para os processos de gaseificação não catalítica e catalítica, respectivamente, sendo a cinética da gaseificação adequadamente descrita pelos modelos do Núcleo Não Reagido e Volumétrico. Estudos adicionais de captura de CO2 pelo Li4SiO4 indicaram que o composto é capaz de capturar 37,6 %CO2 em massa, na temperatura de equilíbrio de 723 oC (parâmetros termodinâmicos); sendo que experimentos de carbonatação provaram que um valor muito próximo é possível de ser alcançado. Ensaios cíclicos de carbonatação/descarbonatação em reator de leito fluidizado mostraram que o ortossilicato de lítio não apresenta decaimento em sua atividade de captura de CO2 por mais de 15 ciclos, indicando sua maior durabilidade em comparação ao óxido de cálcio. No entanto, sua capacidade adsortiva é limitada pela termodinâmica em maiores temperaturas e a cinética é lenta em menores concentrações de CO2. Com isso, não foi possível verificar uma diminuição de CO2 nos produtos da gaseificação. Por fim, ensaios de pirólise em reator de leito de jorro indicaram que a presença do adsorvente aumenta a taxa da reação, a concentração dos produtos CO, CO2 e CH4 e a produção de gás, além de contribuir para o craqueamento catalítico do alcatrão <br> / Oxides of alkaline-earth metals (specially calcium and magnesium) have been used in the gasification process in order to increase the hydrogen production by capturing CO2. By removing CO2 of the reaction, the relations of chemical equilibrium are modified, leading to a greater production of hydrogen. Although this approach of H2 production has been demonstrated in the literature, there are still limitations to its application on a large scale, some of which are related to the reversibility of the CO2 capture process and loss of adsorptive capacity of calcium oxides when these are employed. The objective of this study is to investigate the steam gasification of a Brazilian coal in the presence of lithium orthosilicate (Li4SiO4), evaluating the effect of the reaction temperature (650 oC-1000 oC), the steam partial pressure (10-40 %) and the Li4SiO4:C ratio (1:1-10:1) on the reaction kinetics and on the formation of products, and identify the best operating conditions to increase the H2 production. Three theoretical models were fitted to the experimental data and the kinetic parameters were found. The coal used, of sub-bituminous rank, is typical of most Brazilian coals and has a high ash content. The lithium orthosilicate is a commercial product and has a purity of 97,5 %. The samples were characterized by several techniques. Prior to the gasification tests, the coal sample was pyrolyzed in a quartz tubular reactor, under a N2 atmosphere and temperature of 900 °C in order to obtain a homogeneous char sample. The gasification experiments were performed in a thermobalance, under isothermal conditions and at atmospheric pressure. Under a flow above 300 mLN.min-1, a particle size below 0,1 mm and a sample weight of 100 mg, the internal and external diffusional resistance can be neglected. It was found an important catalytic effect in the reactions containing Li4SiO4, with a significant increase in the H2 concentration in the product flow, mainly at lower temperatures. Activation energy values of 151 kJ.mol-1 and 126 kJ.mol-1 were found for the non-catalytic and catalytic gasification processes, respectively, and the kinetics was adequately described by the Shrinking Core Model and Volumetric Model. Additional studies of CO2 capture by Li4SiO4 indicated that the solid is able to capture 37,6 %CO2 in weight at the equilibrium temperature of 723 oC (thermodynamic parameters); and carbonation experiments proved that a close value can be achieved. Cycling tests (carbonation/decarbonation) in a fluidized bed reactor showed that the lithium orthosilicate does not present activity decay in CO2 capture for more than 15 cycles, indicating its durability comparing to calcium oxide. However, the adsorption capacity is limited by the thermodynamics at higher temperatures and the kinetics is slow at low CO2 concentrations. Thus, it was not possible to capture CO2 in the gasification reactions. However, pyrolysis tests in a spouted bed reactor indicated that the presence of the adsorbent increases the reaction rate, the products concentrations of CO, CO2 e CH4 and the gas production, and also contributes to the catalytic cracking of tar.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-21Bitstream added on 2014-06-13T19:22:33Z : No. of bitstreams: 1 000755664.pdf: 7621708 bytes, checksum: 5c0262a6fab531e93cd8b10856c8f2cb (MD5) / Uma das fontes energéticas que fornecem utilidade, flexibilidade, limpeza e economia é a biomassa, como os resíduos da indústria madeireira (cavacos) e os resíduos agrícolas (bagaço de cana-de-açúcar, casca de arroz e casca de café). Entretanto, com a sua crescente oferta e utilização cresce também a preocupação das indústrias em investir no monitoramento e controle de suas emissões para a atmosfera, pois durante a queima de biomassa são emitidas, além dos gases de combustão, partículas finas conhecidas como particulados, as quais muito contribuem para o desencadeamento de sérios problemas de saúde ao homem, além dos danos ambientais. Com isso, este trabalho objetivou realizar o monitoramento das emissões de queima dos diferentes tipos de biomassa mencionados, além de realizar o controle dessas emissões com um lavador Venturi. Para o monitoramento dos particulados foi utilizado o monitor óptico DataRAM4 (modelo DR-4000) e para o monitoramento dos gases o Unigas3000+. Para o controle dos particulados e dos gases produzidos na queima foi utilizado um lavador Venturi horizontal retangular. Os resultados mostraram que a biomassa casca de café apresentou a maior concentração de particulados (485119 μg/m3) com diâmetros de partícula entre 0,0602 μm e 0,3502 μm, ou seja, partículas ultrafinas, as mais prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente, sendo que a maior eficiência de coleta de partículas pelo lavador Venturi ocorreu para a queima de casca de arroz (86,3%). As maiores emissões de CO e de NOx foram observadas, respectivamente, para a casca de café (3500 ppm) e para a casca de arroz (48 ppm), sendo que as eficiências de coleta destes gases pelo Venturi foram maiores para o cavaco de pinus(eficiência de coleta de CO de 97% e de NOx de 96%) / One of the alternative energy sources that provide utility, flexibility, cleanliness and economy is biomass, such as wood industry residues (chips) and agricultural residues (sugar cane bagasse, rice husk, coffee husk, etc.). However, with its increasing availability and use is also growing concern of industries to invest in monitoring and control of emissions into the atmosphere, because during biomass burning are issued in addition to combustion gases, fine particles known as particulate, the which greatly contribute to the onset of serious health problems to humans, in addition to environmental damage. Therefore, this study aimed to carryout the monitoring of emissions from combustion of different biomass types mentioned, and perform control these emissions with a Venturi scrubber. For monitoring of particulate optical monitor Data RAM 4 (DR -4000 model) was used and for the monitoring of the gases Unigas3000 +. For the control of particulates and gases from burning was used a horizontal rectangular Venturi scrubber. The results showed a higher concentration of particulates issued by thecoffee husk(485119 μg/m3) with particle diameters of 0.0602 μm and 0.3502 μm (ultrafine particles), the more harmful to human health and the environment, and the greater efficiency of particle collection by Venturi scrubber occurred to burning rice husk (86.3 %). The higher emissions of CO and NOx were observed, respectively, for coffee husk (3500 ppm) and rice husk (48 ppm), and the collection efficiencies of these gases by Venturi was greater for type chip shavings Pinus (collection efficiency of 97% CO and NOx emissions by 96 %)

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-07T19:13:18Z No. of bitstreams: 1 2017_MaraRúbiadaSilvaMiranda.pdf: 3803265 bytes, checksum: 7398428330c75866454d170e810ad1af (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-23T20:43:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MaraRúbiadaSilvaMiranda.pdf: 3803265 bytes, checksum: 7398428330c75866454d170e810ad1af (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T20:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MaraRúbiadaSilvaMiranda.pdf: 3803265 bytes, checksum: 7398428330c75866454d170e810ad1af (MD5) Previous issue date: 2017-11-23 / A recuperação de energia utilizando a biomassa proveniente de resíduos florestais e industriais tem sido amplamente pesquisada. Das tecnologias de conversão, a pirólise e a gaseificação constituem importantes processos termoquímicos na produção de carvão, bio-óleo e gases, que além de agregar valor ao subproduto, diversificam as aplicações energéticas. Apesar do estudo destas tecnologias de conversão não ser recente, ainda existem problemas encontrados nos diversos tipos de reatores existentes, como por exemplo, o alcatrão gerado que proporciona altos custos com a limpeza dos gases. Diante do contexto, o objetivo geral deste trabalho é estudar as biomassas do cerrado - casca da árvore de jatobá, casca do fruto do baru e caroço de pequi como potenciais no uso da tecnologia de pirólise com foco na gaseificação estagiada. Para isto, as biomassas de estudo foram previamente caracterizadas a fim de compreender e prever as características de influência nos produtos finais, além de entender os mecanismos de reação da pirólise através do cálculo da energia cinética. Os resultados da caracterização dos materiais, mostraram que o alto teor de lignina da casca da árvore de jatobá pode influenciar num maior rendimento de carvão quando comparado com as outras biomassas. A energia de ativação do caroço de pequi calculada pelos métodos de Osawa, K-A-S e Starink é menor (75,666 kJ/mol a 80,084 kJ/mol) indicando que a energia necessária deste combustível para iniciar uma reação é menor. Os experimentos de degradação térmica foram realizados num reator de pirólise lenta, com dois tamanhos de partícula (>40 mesh e 38,11%), enquanto a pirólise da casca do fruto do baru obteve rendimentos maiores de bio-óleo (>44,89%). Na caracterização dos carvões, observouse que altas temperaturas relativas de pirólise, reduzem o teor de voláteis e a densidade e elevam o PCS e o teor de cinzas do carvão. Na caracterização do bio-óleo, observou-se que o obtido pela casca do fruto do baru possui maiores valores de acidez (184,72 a 193,54 mgKOH/g) se comparado as outras duas biomassas (jatobá e pequi), tornando este bio-óleo mais corrosivo. O bio-óleo proveniente da pirólise do caroço de pequi obteve resultados maiores de viscosidade (24,33 a 14,52 mm2/s), já que a biomassa in natura é muito oleaginosa. Em relação ao enxofre, o bio-óleo do caroço de pequi obteve também resultados maiores variando de 682,9 a 953,7 ppm, podendo aumentar as emissões de poluentes. A densidade dos bio-óleos do baru e do jatobá tiveram resultados bem semelhantes (1,02 a 1,05 g/cm3) ao utilizar a temperatura mais baixa de 430°C e o bio-óleo do caroço de pequi apresentou resultados de densidades menores (0,86 a 0,95 g/cm3). Já na gaseificação estagiada, comparou-se o rendimento do bio-óleo da casca do fruto do baru na pirólise que foi de 44,89%, enquanto que no bio-óleo do carvão da casca do fruto do baru obtido na gaseificação foi de 6,52%, mostrando uma redução de 85,48% da quantidade de alcatrão. / The energy recovery using biomass steaming from forestry and industrial sludges has been widely searched. Regarding conversion technologies, pyrolysis and gasification form important thermochemical processes on coal, bio-oil, and gas production, which in addition to adding value to the by-product, diversify the energetic applications. Although the study of these conversion technologies is not recent, there are still problems found in the various types of existing reactors, for example, the tar generated that provides high costs with the cleaning of gases. In view of the context, the general objective of this work is to study the biomass of the Cerrado – the bark of the jatobá (Hymenaea stigonocarpa Mart.) tree, the bark of the baru (Dipteryx alata Vog.) fruit and the pequi (Caryocar brasiliense Camb.) stone as potential in the use of pyrolysis technology focused on staged gaseification. For this, the biomasses studied were previously characterized in order to understand and predict the influence characteristics in the final products, besides understanding the reaction mechanisms of the pyrolysis by calculating the kinetic energy. The results of the characterization of the materials showed that the high lignin content of the bark of the jatobá (Hymenaea stigonocarpa Mart.) tree can influence a higher yield of coal when compared to the other biomasses. The activation energy of the pequi (Caryocar brasiliense Camb.) stone calculated by the Osawa, K-A-S and Starink methods is lower (75.666 kJ/mol to 80.084 kJ/mol) indicating that the energy required of this fuel to initiate a reaction is lower. The thermal degradation experiments were performed in a slow pyrolysis reactor with two particle sizes (> 40 mesh and 38.11%), while pyrolysis of the bark of the baru (Dipteryx alata Vog.) fruit obtained higher yields of bio-oil (>44.89%). In the characterization of the coals, it was observed that high relative pyrolysis temperatures reduce the volatile content and the density and increase the HHV (Higher Heating Value) and the ash content of the coal. In the characterization of the bio-oil, it was observed that the bark of the baru (Dipteryx alata Vog.) fruit had higher acidity values (184.72 to 193.54mgKOH/g) when compared to the other two biomasses (jatobá and pequi), making this bio-oil more corrosive. Bio-oil from pequi (Caryocar brasiliense Camb.) pyrolysis obtained higher viscosity results (24.33 to 14.52mm2/s), since the in natura biomass is very oleaginous. In relation to sulfur, pequi (Caryocar brasiliense Camb.) bio-oil also obtained higher results ranging from 682.9 to 953.7ppm, which could increase pollutant emissions. The density of the baru (Dipteryx alata Vog.) and jatobá (Hymenaea stigonocarpa Mart.) bio-oils had very similar results (1.02 to 1.05g/cm3), using the lowest temperature of 430°C and the pequi (Caryocar brasiliense Camb.) stone bio-oil showed results of lower densities (0.86 to 0.95g/cm3). In the staged gasification, the yield of the bio-oil of the bark of the baru (Dipteryx alata Vog.) fruit in the pyrolysis was 44.89%, whereas the bio-oil of the coal of the bark of the baru (Dipteryx alata Vog.) fruit obtained 6.52% in the gasification, showing a reduction of 85.48% of the amount of tar.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-18T12:11:00Z No. of bitstreams: 1 2016_FábioCordeirodeLisboa.pdf: 7180173 bytes, checksum: 2d69d214478dc39e34b06cc5b15e4e9a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-27T13:41:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_FábioCordeirodeLisboa.pdf: 7180173 bytes, checksum: 2d69d214478dc39e34b06cc5b15e4e9a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T13:41:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_FábioCordeirodeLisboa.pdf: 7180173 bytes, checksum: 2d69d214478dc39e34b06cc5b15e4e9a (MD5) / A viabilidade em se implementar modelos negócios na região amazônica é comprometida pelas dificuldades logísticas e de infraestrutura. Aproveitar ao máximo recursos naturais disponíveis, retirando deles o máximo de produtos com valor agregado é uma boa estratégia para ampliar a margem operacional das empresas ou mesmo como requisito de operação. Neste contexto, explorar as potencialidades da biomassa residual carbonizada pode representar um facilitador ao desenvolvimento regional por gerar empregos e concentrar renda. O uso do carvão vegetal proveniente de resíduos agrícolas abundantes representa um diferencial competitivo por armazenar energia na forma de carbono. Que pode ser usado na queima direta para cocção ou siderurgia, ou quando gaseificado, nos motores dos motogeradores já instalados, operando em modo duplo combustível. Ou ainda, quando ativados por processos físicos ou químicos, gerar um produto de altíssimo valor agregado como o carvão ativado. Que pode ser vendido ou usado em etapas intermediárias do processamento principal, servindo como um adsorvente em processos de purificação ou mesmo em processos catalíticos. O presente trabalho apresenta uma análise da viabilidade tecnológica da transformação de espécies de biomassa amazônica, em vetores energéticos. Foram analisados dois processos de transformação: a pirólise para obtenção de carvão, e a gaseificação da biomassa carbonizada para produção de gás de síntese. Adicionalmente investigou-se o uso dos finos de carvões arrastados, como um adsorvente, comparando-o aos carvões ativados quimicamente. As biomassas escolhidas foram o epicarpo de Theobroma grandiflorum (cupuaçu) e os endocarpos do Astrocaryum aculeatum (tucumã) e da Acrocomia aculeata (macaúba). Como resultados obtém-se um comparativo entre os indicadores de desempenho nos processos de pirólise, gaseificação e dos indicadores de qualidade do carvão ativado obtido. Os carvões produzidos a partir do epicarpo do cupuaçu apresentaram melhores índices de rendimento gravimétrico e melhor reatividade na produção de gás de síntese que os demais carvões. Os carvões de tucumã e macaúba apresentaram resultados bem próximos um do outro, com excelente quantidade de carbono fixo e maior densidade que o primeiro, com destaque para as propriedades para os produtos a partir da macaúba, com maior densidade e carbono fixo do que os demais. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The implementation of permanent bio business solutions in the Amazon region are hindered by the lack of local logistics and infrastructure. One strategy would be to increase the usage of natural resources, adding value to most of the by-products. As an example, considering the capacity of the biochar to retain energy, local development can be stimulated by creating jobs, regional concentration of income and the increase in the number of permanent inhabitants by adding value to the available feedstocks. This work presents a performance analysis, as energy vectors, of some biomasses from the Amazon region. Two important conversion technologies were investigated, pyrolysis and gasification for biochar and synthesis gas production, respectively. Furthermore, it was also investigated the activation level of fine particles of biochar. The studied biomasses were pericarp of Theobroma grandiflorum (cupuaçu) and the endocarps of Astrocaryum aculeatum (tucumã) and Acrocomia aculeata (macaúba). Cupuaçu showed the highest biochar yield (36,8%) and particle reactivity in the gasification process as compared to the other two biomasses. Biochars from tucumã and macaúba showed similar gravimetric yields (30%), high level of fixed carbon (66 a 71%) and density (360 to 620 kg m-3). In the biochar gasification the HHV of syngas ranges from 2,4 to 4,3 MJ Nm-3. The charcoal fines collected from the gasification process, as regard to the level of activation, presented similar performance to chemically activated carbons.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-02-12T13:58:35Z No. of bitstreams: 1 2015_NádiaAlvesViana.pdf: 5331678 bytes, checksum: ff0bc8217d1b40fecbe416331046af8c (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-02-15T11:53:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_NádiaAlvesViana.pdf: 5331678 bytes, checksum: ff0bc8217d1b40fecbe416331046af8c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T11:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_NádiaAlvesViana.pdf: 5331678 bytes, checksum: ff0bc8217d1b40fecbe416331046af8c (MD5) / Atualmente, a grande demanda por energia no mundo está tornando os resíduos florestais um material bastante atrativo socialmente e economicamente para a geração de energia. A escolha desse material para utilização em processos termoquímicos, cujo enfoque seja a geração de energia, deve ser baseada na quantidade, custo da matéria-prima e características físicas e químicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a potencialidade energética da casca do fruto do baru, casca da árvore do jatobá-do-cerrado e caroço de pequi, através da caracterização química e física de cada material, e, além disso, a análise e entendimento do processo de gaseificação real, em reator contracorrente (updraft), através da simulação computacional com o software Comgas, e também por meio da metodologia adotada por TIANGCO et.al. (1996). As concentrações dos gases oriundas das gaseificações das biomassas analisadas foram: baru (H2- 24,7%, CO- 33%, CO2- 13,7% e 28,6% de CH4 + outros gases), jatobá (H2- 15,4%, CO- 32,6%, CO2- 4% e 44,9% de CH4 + outros gases) e pequi (H2- 0%, CO- 6,5%, CO2- 11,8% e 81,7% de CH4 + outros gases). Os valores das razões de equivalências encontradas por meio da simulação foram: 3,2 (baru), 3,4 (jatobá) e 1,3 (Pequi). A Taxa de gaseificação específica (ψ) encontrada para a gaseificação da casca do fruto do baru e casca da árvore do jatobá-do-cerrado foi de 100 Kg/m².h. As relações ar-combustível encontradas para as biomassas analisadas foram: 1,25 (Baru), 1,3 (Jatobá) e 4,3 (Pequi). Os valores encontrados para o Poder Calorífico Inferior (PCI) do gás frio em relação à gaseificação do baru e do jatobá foram os seguintes: 7,31 MJ/kg e 7,70 MJ/kg. Por meio dos resultados alcançados a partir das análises químicas e físicas realizadas neste trabalho, e, além disso, mediante a comparação com a literatura existente, foi possível concluir que a casca do fruto do baru e a casca da árvore do jatobá-do-cerrado são resíduos florestais que possuem significativo potencial para a geração de energia descentralizada através da gaseificação, e, que em relação ao caroço do pequi não houve gaseificação nos ensaios realizados, pois as condições operacionais e o tipo de reator adotado, não foram adequados para condução do processo. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently, the high demand for energy in the world is making the forest residues a very attractive material socially and economically for power generation. The choice of this material for use in thermochemical processes whose focus is energy generation, should be based on quantity, cost of raw material and physical and chemical properties. The objective of this study was to evaluate the energy potential of bark baru fruit, tree bark jatobá-do-cerrado and pequi seed, through chemical and physical characterization of each material, and moreover, the analysis and understanding of the actual gasification process in updraft reactor, through computer simulation with Comgas software, and also using the methodology adopted by Tiangco et.al., (1996).The concentrations of gases coming from biomasses gasification were: baru (H2- 24.7%, CO- 33%, CO2- 13.7% and 28.6% of CH4 + other gases), jatoba-do-cerrado (H2- 15.4%, CO- 32.6%, CO2- 4% and 44.9% of CH4 + other gases) and pequi (H2- 0%, CO- 6.5%, CO2- 11.8% and 81.7% of CH4 + other gases). The values of equivalence ratio found through simulation were: 3.2 (baru) 3.4 (jatoba) and 1.3 (pequi). The specific gasification rate (ψ) determined for the bark baru fruit and tree bark jatoba-do-cerrado was 100 kg/m².h. The air-fuel relationships found for the analyzed biomass were: 1.25 (Baru), 1.3 (Jatoba) and 4.3 (Pequi). The values found for the Lower Calorific Value (LCV) of cold gas in relation to gasification baru and jatoba were: 7.31 MJ / kg and 7.70 MJ / kg.Through the results achieved from the chemical and physical analyzes performed in this work and in addition, by comparing with the existing literature, the conclusion was that the bark baru fruit and bark jatoba-do-cerrado tree have significant potential for the generation of decentralized energy by gasification technology. For the pequi seed, the results showed that the experimental gasification was not performed at the operating conditions and type of reactor adopted.

Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientadora: Maria Angélica Martins Costa / Banca: Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves / Banca: Manoel Cléber de Sampaio Alves / Banca: Celso Luiz da Silva / Banca: Turíbio Gomes Soares Neto / Resumo : Uma das fontes energéticas que fornecem utilidade, flexibilidade, limpeza e economia é a biomassa, como os resíduos da indústria madeireira (cavacos) e os resíduos agrícolas (bagaço de cana-de-açúcar, casca de arroz e casca de café). Entretanto, com a sua crescente oferta e utilização cresce também a preocupação das indústrias em investir no monitoramento e controle de suas emissões para a atmosfera, pois durante a queima de biomassa são emitidas, além dos gases de combustão, partículas finas conhecidas como particulados, as quais muito contribuem para o desencadeamento de sérios problemas de saúde ao homem, além dos danos ambientais. Com isso, este trabalho objetivou realizar o monitoramento das emissões de queima dos diferentes tipos de biomassa mencionados, além de realizar o controle dessas emissões com um lavador Venturi. Para o monitoramento dos particulados foi utilizado o monitor óptico DataRAM4 (modelo DR-4000) e para o monitoramento dos gases o Unigas3000+. Para o controle dos particulados e dos gases produzidos na queima foi utilizado um lavador Venturi horizontal retangular. Os resultados mostraram que a biomassa casca de café apresentou a maior concentração de particulados (485119 μg/m3) com diâmetros de partícula entre 0,0602 μm e 0,3502 μm, ou seja, partículas ultrafinas, as mais prejudiciais à saúde humana e ao meio ambiente, sendo que a maior eficiência de coleta de partículas pelo lavador Venturi ocorreu para a queima de casca de arroz (86,3%). As maiores emissões de CO e de NOx foram observadas, respectivamente, para a casca de café (3500 ppm) e para a casca de arroz (48 ppm), sendo que as eficiências de coleta destes gases pelo Venturi foram maiores para o cavaco de pinus(eficiência de coleta de CO de 97% e de NOx de 96%) / Abstract: One of the alternative energy sources that provide utility, flexibility, cleanliness and economy is biomass, such as wood industry residues (chips) and agricultural residues (sugar cane bagasse, rice husk, coffee husk, etc.). However, with its increasing availability and use is also growing concern of industries to invest in monitoring and control of emissions into the atmosphere, because during biomass burning are issued in addition to combustion gases, fine particles known as particulate, the which greatly contribute to the onset of serious health problems to humans, in addition to environmental damage. Therefore, this study aimed to carryout the monitoring of emissions from combustion of different biomass types mentioned, and perform control these emissions with a Venturi scrubber. For monitoring of particulate optical monitor Data RAM 4 (DR -4000 model) was used and for the monitoring of the gases Unigas3000 +. For the control of particulates and gases from burning was used a horizontal rectangular Venturi scrubber. The results showed a higher concentration of particulates issued by thecoffee husk(485119 μg/m3) with particle diameters of 0.0602 μm and 0.3502 μm (ultrafine particles), the more harmful to human health and the environment, and the greater efficiency of particle collection by Venturi scrubber occurred to burning rice husk (86.3 %). The higher emissions of CO and NOx were observed, respectively, for coffee husk (3500 ppm) and rice husk (48 ppm), and the collection efficiencies of these gases by Venturi was greater for type chip shavings Pinus (collection efficiency of 97% CO and NOx emissions by 96 %) / Doutor

Na gestão dos resíduos sólidos prioriza-se o emprego de técnicas capazes valorizarem os resíduos. Dentre as tecnologias para recuperação energética de resíduos (waste-to-energy), a gaseificação com posterior combustão dos gases vem sendo investigada para o tratamento térmico de resíduos de couro curtidos com sais de cromo, que possibilita a reciclagem do cromo contido nas cinzas. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo geral de contribuir com a qualificação, valorização e viabilização do emprego desta tecnologia. Foram realizados testes experimentais de gaseificação de aparas de couro acabadas curtidas ao cromo (resíduos perigosos da indústria calçadista) em um reator piloto de leito fixo, atmosférico, co-corrente. Os resultados possibilitaram uma caracterização completa das operações, servindo de base para o planejamento de formas para o aproveitamento energético. Foram determinadas as concentrações de material particulado (MP), alcatrão e gases leves, bem como os parâmetros característicos de reatores de gaseificação (produtividade de gás, conversão de carbono, poder calorífico inferior, eficiência de gás frio, eficiência de gás quente e potência térmica do gás e do reator), sob a influência de diferentes razões de equivalência de ar. A caracterização do MP oriundo do gaseificador mostrou que 90% das partículas possuem tamanhos menores que 10 μm, com elevadas concentrações de carbono (68,67%) e cloro (8,27%). Foram obtidos valores do poder calorífico inferior do gás ente 0,69e 5,96 MJ/Nm3, correspondendo a eficiências de gás frio de 23 até 55%. A partir dos resultados experimentais obtidos no gaseificador piloto, foram investigadas, através de simulações, as condições operacionais adequadas ao reator de combustão da planta piloto, visando controlar a emissão de poluentes atmosféricos através da adição de combustível auxiliar (GLP). As condições adequadas de temperatura, tempo de residência e turbulência (os três T’s da combustão) para prevenir a formação de dioxinas e furanos foram atingidas com alimentações de no máximo 0,3 kg de GLP/kg de resíduo. O gás efluente do reator de combustão nestas condições, possui potência térmica de até 365 kWth. Foram ainda analisadas as condições necessárias ao emprego do gás proveniente do gaseificador em turbinas e motores de combustão interna, tendo como principais limitantes as concentrações de alcatrão e de MP. Para tanto, foi investigada a filtração de MP em um filtro granular de fluxo cruzado com leito móvel intermitente, com a utilização de ar em condições ambiente. Obtiveram-se eficiências totais de remoção na faixa entre 82,0 e 99,8%, em diversas condições experimentais. Com base em uma descrição macroscópica do sistema, foram determinados modelos para a queda de pressão média relativa e o coeficiente de filtro médio relativo em função do depósito específico. Foi proposta com sucesso uma estratégia para a simulação das situações de renovação parcial do material granular do filtro. Os resultados experimentais obtidos no gaseificador piloto foram utilizados para simular a operação do filtro granular em elevadas temperaturas. Foi possível obter uma operação de 120 h sem saturação do material granular, com 12 renovações parciais do material granular, na qual as concentrações de MP e alcatrão obtidas na saída permitem a utilização do gás em motores de combustão interna e turbinas. Neste trabalho foi ainda proposta a utilização das cinzas oriundas do processo de gaseificação dos resíduos (com alto teor de cromo) como matéria-prima para a produção de ligas ferro-cromo de baixo teor de carbono (Fe-Cr-LC). A redução aluminotérmica foi investigada através de um planejamento fatorial completo 24, a partir do qual um modelo de superfície de resposta foi validado e o processo foi otimizado, resultando em: conversão de cromo de 76,8 ± 12,3% e margem bruta de lucro de 1,65 ± 0,52 USD/(kg de cinzas). A qualidade da liga obtida em alguns experimentos foi investigada: o principal problema foram os níveis de P e S. A partir disto, foi investigado um método para desfosforação seletiva da cinza através lixiviação com solução de ácido sulfúrico. A investigação foi conduzida com um planejamento composto central de face centrada para ajuste de um modelo linear de segunda ordem, cujas condições ótimas (remoções de 99,2 ± 2,5% do fósforo, com pequenas perdas de cromo) mostraram-se suficientes para obtenção de Fe-Cr-LC com teores adequados de P. Assim, foi possível elaborar um processo para a reciclagem do cromo proveniente das cinzas do gaseificador, que consiste em duas etapas gerais: preparação/purificação das cinzas e redução aluminotérmica do Cr2O3. / In the management of the solid waste, the priority is the use of techniques that could add value to the waste. Among the waste-to-energy technologies, the gasification with subsequent combustion of the gasses has been investigated for the thermal treatment of leather waste tanned with chromium salts, which also allows the recycling of chromium contained in the ashes. This work was developed with the overall objective of contributing to the qualification, valorization and feasibility of using this technology. There were performed experimental runs for gasification of finished leather shavings tanned with chromium (hazardous waste from footwear industry) in an atmospheric, co-current, fixed-bed pilot reactor. The results allowed a complete characterization of the operations, serving as the basis for energy recuperation planning. There were determined the concentrations of particulate matter (PM), tar and light gasses, as well as the characteristic parameters of gasification reactors (gas yield, carbon conversion, net calorific value, cold gas efficiency, efficiency of hot gas, thermal power of the gas and thermal power of the reactor) under different air equivalence ratios. The characterization of the PM from the gasifier shows that 90% of the particles are smaller than 10 μm and contains high concentration of carbon (68.67%) and chlorine (8.27%). There were obtained lower heating values of the gas in the range from 0.69 to 5.96 MJ/Nm3, bs, that corresponds to cold gas efficiencies of 23 to 55%. From the experimental results obtained in the pilot gasifier (through simulations), the appropriate operating conditions for an efficient combustion in the pilot plant reactor were investigated in order to prevent the emission of atmospheric pollutants by adding auxiliary fuel (LPG). Appropriate temperature, residence time and turbulence conditions – to prevent the formation of dioxins and furans – were obtained with a maximum feed of 0,3 kg of LPG/kg of waste. The effluent gas from the combustion reactor, under these conditions, has a thermal power up to 365 kWth. Also, the requisites to the use of gas from the gasifier to feed a turbine and an internal combustion engine were analyzed. The main limiting factors are the tar and PM concentrations. Thus, the filtration of PM was investigated using a cross-flow intermittent moving granular bed filter with air at ambient conditions. Total removal efficiencies in the range between 82.0 and 99.8% were obtained. Based on a macroscopic description of the system, models were determined for the average relative pressure drop and for the relative filter coefficient in function of the average mass specific deposit. It was successfully proposed a strategy for the simulation of different situations of partial replacement of the granular filter material. The experimental results obtained in the pilot gasifier were used to simulate the operation of the granular filter at hight temperatures. It was possible to obtain an operation for 120 h without saturation of the granular material, with 12 partial renewals of the granular material in which the MP and tar concentrations allowed to use of gas in internal combustion engines and turbines. In this work, it was also proposed the use of the ashes from the gasification of footwear leather waste (with high chromium content) as feedstock for the production of ferroalloys - low carbon ferrochromium alloy (Fe-Cr-LC). The Aluminothermic reduction was investigated using a 24 full factorial design, from which a model of response surface has been validated and the process was optimized, resulting in: chrome conversion of 76.8 ± 12.3% and gross margin of 1.65 ± 0.52 USD/(kg of ash). The quality of the obtained alloy was investigated in some experiments: the main problem was the concentration of P and S. From this, it was investigated a method for the selective dephosphorization by leaching the ash with sulfuric acid. The investigation was conducted with a face-centered central composite design to fit a linear second-order model. Under the optimum conditions, 99.2 ± 2.5% of phosphorus was removed with small chromium loss. This value is sufficient to obtain Fe-Cr-LC with suitable phosphorus contents. From these investigations it was possible to develop a process for recycling chromium from the ashes of the gasifier, which consists of two general steps: preparation/purification of ashes and aluminothermic reduction of Cr2O3.

Um dos grandes desafios tecnológicos deste século é encontrar fontes alternativas de energia. A utilização de resíduos de couro (biomassa) para a geração de energia torna-se atraente em função do seu poder calorífico, bem como pelas características das cinzas geradas, que podem ser utilizadas em outros processos produtivos, entre eles, a produção de sulfato básico de cromo. A partir de uma parceria entre agências de fomento e empresas foi projetada e construída a planta piloto (350 kWtérmico) para processar resíduos de couro. A operação da planta piloto iniciou em agosto de 2003. Ao longo deste período foram tratados em torno de 200 toneladas de resíduo em mais de 2.500 h de operação. Os resíduos de couro gerados pela indústria calçadista são considerados perigosos devido à presença de cromo trivalente, oriundo do sal utilizado no curtimento das peles. No Brasil a maior parte destes resíduos são dispostos em aterros, sendo que somente 3% são reciclados. Em 2005 a produção brasileira de calçados, destinada ao mercado interno, foi de 755 milhões de pares, enquanto o setor produziu 212 milhões de pares para a exportação. O estado do Rio Grande do Sul, localizado na região sul do Brasil, concentra 40% da produção nacional de calçados, sendo responsável por 75% das exportações brasileiras de calçados. O setor calçadista Brasileiro gerou 166 mil toneladas de resíduos em 2005, sendo que, em torno de 50% são de produtos que possuem cromo. Em 2004 o Brasil foi responsável por 5 % da produção e de 2,5% das exportações mundiais de calçados. A gaseificação é um processo de conversão térmica para produzir, a partir de combustíveis fósseis, biomassa e resíduos, um gás combustível ou um gás de síntese para posterior utilização. No processo podem ser usados diferentes tipos de agentes de gaseificação, entre eles o ar, O2 e uma mistura ar-vapor de água. Atualmente existem em torno de 160 plantas de gaseificação operando no mundo e cerca de 35 em estágio de planejamento. Cerca de 22% das plantas em operação e 71% das plantas em fase de planejamento são para a produção de eletricidade. Além de eletricidade pode-se produzir hidrogênio, amônia, metanol, entre outros produtos nestas plantas. A gaseificação é um processo atrativo por diminuir a possibilidade de formação de PCDD/F devido às condições redutoras (subestequiométrica). Em gaseificadores cocorrente o conteúdo de alcatrão no gás combustível é reduzido, pois os produtos da pirólise são parcialmente oxidados na zona de reação. Pesquisas a respeito da gaseificação de diversos tipos de combustíveis vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos, principalmente em relação a carvão, resíduos, e biomassa, porém são raros os estudos em relação à gaseificação de resíduos de couro. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de uma planta piloto para o processamento de resíduos de couro. A planta piloto constitui-se basicamente de um reator de gaseificação, um reator de oxidação e um sistema de controle de poluição do ar. Neste trabalho foi feita a avaliação das emissões do gaseificador e a caracterização das cinzas e das emissões atmosféricas. Paralelamente foi realizada a avaliação da taxa de corrosão de diferentes materiais metálicos em contato com o gás efluente da planta piloto. / One of the great technological challenges of this century is to identify alternative energy sources. The utilization of leather wastes (biomass) to generate energy becomes interesting due to its heating value, as well as for the characteristics of the ash generated, which could be used in other processes such as the production of basic chromium sulfate. Resulting from a partnership between research agencies and private businesses, a semi-pilot unit (350 kWth) was designed and built to process leather wastes. The operation of this semi-pilot unit started in August, 2003. During this period, approximately 200 tons of wastes were treated in over 2,500 h of processing. The leather wastes generated by the footwear industry are considered dangerous due to the presence of trivalent chromium, derived from the salt utilized to tan the hides. In Brazil, the majority of these wastes are disposed of in landfills and only about 3% are recycled. In 2005, the Brazilian production of footwear for the domestic market was 755 million pairs, while 212 million pairs were produced for export. The state of Rio Grande do Sul, located in Brazil’s southern region, concentrates 40% of the country’s footwear production, and is responsible for 75% of its footwear exports. The Brazilian footwear sector generated 166 thousand tons of wastes in 2005, of which nearly 50% are products that contain chromium. In 2004, Brazil was responsible for 5% of the world’s footwear production and for 2.5% of its footwear exports. Gasification is a thermal conversion process to produce, from fossil fuels, biomass and wastes, a combustible gas or a synthesis gas for subsequent utilization. In the process, several different types of gasification agents may be utilized, among these are air, O2 and air/steam. There are currently approximately 160 gasification plants in operation in the world, and another 35 are being planned. Approximately 22% of the operating plants and 71% of those being planned are for the production of electricity. Aside from electricity, it is possible to produce in these plants hydrogen, ammonia, syngas and methanol, among other products. The gasification is an attractive process for reducing the possibility of the formation of PCDD/F due to the reducing conditions (substequiometric). In downdraft gasifiers, the tar content in the combustible gas is reduced by a factor of nearly 100, because the pyrolysis products are partially oxidized in the hearth zone. Researches on the gasification of several types of fuels have been conducted in recent years, mostly related to coal, wastes and biomass. However, there are rarely any studies related to leather wastes gasification. The objective of this paper is to evaluate the performance of a semi-pilot unit for the processing of footwear leather wastes. The unit is basically composed of a downdraft gasifier, an oxidation reactor and an air pollution control system. In this work the gasifier’s emissions were evaluated and the ash and the flue gas were characterized. Besides was evaluated the oxidation rate of different metallic materials in contact with the flue gas of the pilot plant.

Um dos grandes desafios tecnológicos deste século é encontrar fontes alternativas de energia. A utilização de resíduos de couro (biomassa) para a geração de energia torna-se atraente em função do seu poder calorífico, bem como pelas características das cinzas geradas, que podem ser utilizadas em outros processos produtivos, entre eles, a produção de sulfato básico de cromo. A partir de uma parceria entre agências de fomento e empresas foi projetada e construída a planta piloto (350 kWtérmico) para processar resíduos de couro. A operação da planta piloto iniciou em agosto de 2003. Ao longo deste período foram tratados em torno de 200 toneladas de resíduo em mais de 2.500 h de operação. Os resíduos de couro gerados pela indústria calçadista são considerados perigosos devido à presença de cromo trivalente, oriundo do sal utilizado no curtimento das peles. No Brasil a maior parte destes resíduos são dispostos em aterros, sendo que somente 3% são reciclados. Em 2005 a produção brasileira de calçados, destinada ao mercado interno, foi de 755 milhões de pares, enquanto o setor produziu 212 milhões de pares para a exportação. O estado do Rio Grande do Sul, localizado na região sul do Brasil, concentra 40% da produção nacional de calçados, sendo responsável por 75% das exportações brasileiras de calçados. O setor calçadista Brasileiro gerou 166 mil toneladas de resíduos em 2005, sendo que, em torno de 50% são de produtos que possuem cromo. Em 2004 o Brasil foi responsável por 5 % da produção e de 2,5% das exportações mundiais de calçados. A gaseificação é um processo de conversão térmica para produzir, a partir de combustíveis fósseis, biomassa e resíduos, um gás combustível ou um gás de síntese para posterior utilização. No processo podem ser usados diferentes tipos de agentes de gaseificação, entre eles o ar, O2 e uma mistura ar-vapor de água. Atualmente existem em torno de 160 plantas de gaseificação operando no mundo e cerca de 35 em estágio de planejamento. Cerca de 22% das plantas em operação e 71% das plantas em fase de planejamento são para a produção de eletricidade. Além de eletricidade pode-se produzir hidrogênio, amônia, metanol, entre outros produtos nestas plantas. A gaseificação é um processo atrativo por diminuir a possibilidade de formação de PCDD/F devido às condições redutoras (subestequiométrica). Em gaseificadores cocorrente o conteúdo de alcatrão no gás combustível é reduzido, pois os produtos da pirólise são parcialmente oxidados na zona de reação. Pesquisas a respeito da gaseificação de diversos tipos de combustíveis vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos, principalmente em relação a carvão, resíduos, e biomassa, porém são raros os estudos em relação à gaseificação de resíduos de couro. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de uma planta piloto para o processamento de resíduos de couro. A planta piloto constitui-se basicamente de um reator de gaseificação, um reator de oxidação e um sistema de controle de poluição do ar. Neste trabalho foi feita a avaliação das emissões do gaseificador e a caracterização das cinzas e das emissões atmosféricas. Paralelamente foi realizada a avaliação da taxa de corrosão de diferentes materiais metálicos em contato com o gás efluente da planta piloto. / One of the great technological challenges of this century is to identify alternative energy sources. The utilization of leather wastes (biomass) to generate energy becomes interesting due to its heating value, as well as for the characteristics of the ash generated, which could be used in other processes such as the production of basic chromium sulfate. Resulting from a partnership between research agencies and private businesses, a semi-pilot unit (350 kWth) was designed and built to process leather wastes. The operation of this semi-pilot unit started in August, 2003. During this period, approximately 200 tons of wastes were treated in over 2,500 h of processing. The leather wastes generated by the footwear industry are considered dangerous due to the presence of trivalent chromium, derived from the salt utilized to tan the hides. In Brazil, the majority of these wastes are disposed of in landfills and only about 3% are recycled. In 2005, the Brazilian production of footwear for the domestic market was 755 million pairs, while 212 million pairs were produced for export. The state of Rio Grande do Sul, located in Brazil’s southern region, concentrates 40% of the country’s footwear production, and is responsible for 75% of its footwear exports. The Brazilian footwear sector generated 166 thousand tons of wastes in 2005, of which nearly 50% are products that contain chromium. In 2004, Brazil was responsible for 5% of the world’s footwear production and for 2.5% of its footwear exports. Gasification is a thermal conversion process to produce, from fossil fuels, biomass and wastes, a combustible gas or a synthesis gas for subsequent utilization. In the process, several different types of gasification agents may be utilized, among these are air, O2 and air/steam. There are currently approximately 160 gasification plants in operation in the world, and another 35 are being planned. Approximately 22% of the operating plants and 71% of those being planned are for the production of electricity. Aside from electricity, it is possible to produce in these plants hydrogen, ammonia, syngas and methanol, among other products. The gasification is an attractive process for reducing the possibility of the formation of PCDD/F due to the reducing conditions (substequiometric). In downdraft gasifiers, the tar content in the combustible gas is reduced by a factor of nearly 100, because the pyrolysis products are partially oxidized in the hearth zone. Researches on the gasification of several types of fuels have been conducted in recent years, mostly related to coal, wastes and biomass. However, there are rarely any studies related to leather wastes gasification. The objective of this paper is to evaluate the performance of a semi-pilot unit for the processing of footwear leather wastes. The unit is basically composed of a downdraft gasifier, an oxidation reactor and an air pollution control system. In this work the gasifier’s emissions were evaluated and the ash and the flue gas were characterized. Besides was evaluated the oxidation rate of different metallic materials in contact with the flue gas of the pilot plant.