por blogmainflame | jul 21, 2021 | blog
Muitos dos gases lançados na atmosfera são considerados gases poluentes, inclusive são os principais causadores do efeito estufa, como dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), o óxido de nitrogênio (NOx), o ozônio (O3), dentre outros.
A CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) explica os poluentes atmosféricos como qualquer substância presente no ar, concentrada o suficiente para transformá-lo impróprio ou nocivo à saúde, causando danos aos materiais, à fauna e à flora.
Diante disso, muitos países vêm se comprometendo a aderir ações para reduzir a emissão desses gases.
Mas, você sabia que as emissões atmosféricas são diferentes conforme o combustível utilizado? Uma Caldeira Industrial, por exemplo, poderá emitir mais ou menos gases, dependendo do combustível que for usado.
Confira a seguir uma lista dos combustíveis que podem ser utilizados nas caldeiras e entenda suas emissões específicas.
Leia também: Saiba o que é uma combustão completa e incompleta.
Combustíveis gasosos
Os combustíveis gasosos são obtidos como subprodutos de processos industriais (GLP, Gás de Alto Forno, Gás de Coqueria, Gases Residuais, Biogás, etc..) ou são extraídos de reservatórios naturais e são chamados, nesse caso, de gás natural.
Esses combustíveis a base dos gases não geram muita preocupação em relação a emissão de particulados (aqueles formados na atmosfera através da reação química entre poluentes primários e componentes naturais da atmosfera), mas sim da possibilidade de formação de NOx, que são grandes causadores de efeito estufa e de chuva ácida.
Óleos combustíveis
O óleo combustível é um derivado do petróleo obtido no processo de refino. O produto é utilizado pela indústria para aquecimento de caldeiras e fornos, ou em motores de combustão interna para geração de calor.
Além das emissões de gases, os óleos de combustíveis podem soltar fumaça preta e material particulado (partículas muito finas de sólidos ou líquidos suspensos no ar) de baixa dimensão, fazendo com que o sistema de filtragem tenha dificuldade em conter essas partículas.
Combustíveis de Biomassa
Bioenergia é o nome dado à energia proveniente da biomassa, ou seja, da matéria orgânica de origem vegetal e animal.
Apesar de tantas vantagens, a utilização da biomassa em larga escala requer cuidados, pois possui grande risco na formação de CO e sua combustão produz alto volume de material particulado, que, conforme comentamos no tópico acima, é uma fonte poluidora do meio ambiente bastante significativa.
Por isso, seja qual for o combustível escolhido, é imprescindível que as indústrias que utilizem sistemas de geração de calor ou energia por intermédio desses combustíveis, que verifique com o órgão regulamentador os níveis de emissão admissíveis em sua região, para diminuir suas emissões atmosféricas contribuindo com o meio ambiente e a saúde da população.
Regulamentações
Sendo assim, a indústria deve atender às regulamentações previstas em lei, tanto estaduais ou federais. Cada estado tem a sua especificação de normas quanto às emissões atmosféricas.
O CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente), é o órgão federal responsável pela adoção de medidas de natureza consultiva e deliberativa que determinam os limites máximos de emissões de poluentes.
Porém, em relação aos limites das emissões geradas por indústrias, os órgãos estaduais do meio ambiente têm a maior atuação no licenciamento e na fiscalização.
Aliás, determinados estados têm regulamentações muito mais firmes do que as regulamentadas pela legislação federal.
Veja a seguir alguns dos órgãos reguladores estaduais:
Com essas providências, o país estabelece limites de emissão de poluentes, qualidade do ar e prevenção do meio ambiente, além da saúde da população!
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por blogmainflame | jun 23, 2021 | blog
A combustão é definida por ser uma reação química entre um combustível e um comburente (geralmente O2), ganhando calor, além de subprodutos.
Nesse processo, podemos ter reação completa e incompleta,essa variação dependerá da quantidade de oxigênio disponível no processo de combustão.
Neste conteúdo, iremos falar mais sobre as reações de combustão industrial, suas principais diferenças e as estratégias para tornar o processo de combustão mais eficiente. Confira!
Leia também: Conheça o Queimador para Caldeira Mainflame
Reação de Combustão
O objetivo em qualquer processo de combustão é a conversão completa do combustível em energia, ao conseguir isso aumentamos a eficiência do equipamento térmico. (ex.: caldeiras, fornos, motores, etc).
Para iniciarmos uma combustão são necessários a presença de três elementos (Combustível x Comburente x Fonte de Ignição), sendo que a ausência de um deles leva a extinção da combustão (fundamentalno combate à incêndios).
A) Combustível
- Sólidos (carvão, madeira, papel e variados tipos de biomassa);
- Líquidos (gasolina, etanol, óleo combustível e diesel);
- Gasosos (GLP, Gás Natural, Gás de Processo e Hidrogênio).
B) Comburente (qualquer material gasoso que contenha oxigênio, caso do ar)
- Ar atmosférico (21%O2 + 79%N2);
- Oxigênio puro (100%O2), em aplicações específicas.
C) Fonte de Ignição
- Centelhamento (Faísca)
- Temperatura de autoignição
Abaixo a sequência natural das reações na combustão:
1º –Hidrogênio (H2): Por ser o mais reativo, praticamente todo combustível irá reagir com o oxigênio e se converter em vapor d’água (H2O).
2º– Carbono (C): O segundo a participar desta reação, onde se originará o CO, e raramente o C (carbono puro), que resultaria em partículas e fumaça preta (indesejável) nos gases da chaminé;
3º–Monóxido de Carbono (CO): o terceiro a se formar na reação de combustão, formando o CO2 (Dióxido de Carbono) após a reação com um átomo de oxigênio, concluindo a cadeia das reações deste componente.
4º–Enxofre (S):quando presente no combustível (H2S), é o último a participar da reação de combustão.
Assim quanto menor for a molécula (ou o átomo), mais rápida será a oxidação do combustível (reação com o oxigênio) e consequentemente a reação de combustão. (por esta razão o H2 é o primeiro a reagir).
Em uma situação de combustão incompleta, notamos a presença do monóxido de carbono (CO) no produto da combustão (gases quentes), sendoesta medição normalmente informada em PPM (partes por milhão) ou em mg/Nm³.
O ideal, é que todo monóxido de carbono (CO) se converta em dióxido de carbono (CO2) em toda faixa (ou range) operacional, mas nem sempre é possível.
Abaixo alguns problemas quepodem favorecer a formação de CO:
- Baixo ou Alto excesso de Ar;
- Má mistura ar/gás (projeto do queimador);
- Desgastes das peças (manutenção);
- Impingimento de chama (distribuição do ar e gases de combustão);
- Temperatura de autoignição (sustentação da chama).
Diferenças entre a combustão completa e incompleta
A quantidade de oxigênio presente durante a queima do combustível, é basicamente a diferença entre a combustãocompleta ou incompleta.
Na combustão completa, o carbono (combustível utilizado) irá reagir totalmente com o oxigênio disponível, liberando dióxido de carbono (gás carbônico – CO₂), além de água (H₂O), gerando chamas azuis e homogêneas.
Já a combustão incompleta, ocorre geralmente pela falta de oxigênio suficiente ocasionando a formação de hidrocarbonetos de CO (Monóxido de carbono) e até de C (Carbono), conhecido como fuligem. Gerando chamas amarelas e heterogêneas, além de uma fumaça preta devido à presença do carbono.
Dessa forma, para que a reação de combustão seja completa deve ocorrer a reação do CO com CO2, ou seja, haverá mesmo que seja transitória, a passagem pela combustão incompleta, pois é quando ocorre a reação do carbono com oxigênio, formando esse CO.
Na reação de combustão incompleta a tendência é o menor aproveitamento do combustível, reduzindo a eficiência do equipamento.
Como conseguir uma reação de combustão otimizada?
A maioria dos sistemas buscam atingir a chamada combustão perfeita, onde ao fim do processo de queima do combustível a quantidade de O2 é zero (sem excesso de ar) o que representa a conversão completa do carbono em CO2. Essa combustão é conhecida como estequiométrica, ou seja, sem excesso de ar e com COe igual a 0 ppm (CO equivalente – soma dos hidrocarbonetos e do CO).
Em condições reais não existe combustão com O2 igual a ZERO ou com CO2 máximo, porque quanto mais a reação se aproxima da estequiometria, maior é a tendência de emissão de COe (Combustão incompleta) e isto significa combustível sem queimar, além de perda de eficiência da combustão.
O ideal é sempre buscar uma reação de combustão que seja a mais otimizada possível, onde há o menor nível de excesso de ar (menor nível de O2) e maior nível de CO2 possível. Mas isso ocorre desde que a combustão incompleta não seja elevada, ou seja, as emissões de CO ou Hidrocarbonetos não estejam acima da permitida pela legislação ambiental, que geralmente é de 500 a 1000 ppm.
É necessário medir e controlar os gases para melhor eficiência de combustão
Para se garantir uma maior eficiência energética é necessário aumentar o controle do processo por intermédio de instrumentos dedicados, tais como, medidores e transmissores, pois com esta implementação ficará mais fácil analisar as variáveis de capacidade, consumo de combustível, quantidade de comburente, temperatura e pressão.
O controle constante é necessário porque o processo de combustão pode ter muitas variações que influenciam na queima, como mudanças atmosféricas, desgastes, variações de energia, deposição de poeira nos rotores dos ventiladores, entre outros.
Ao controlarmos o carbono e o oxigênio do processo, será possível uma redução no consumo de combustível, contribuindo também na redução de emissão de gases prejudiciais ao meio ambiente.
Por fim, a eficiência energética é significativamente influenciada pelo uso de equipamento adequado para a queima de combustível.
Gostou do post? Esse entendimento é essencial para que sua escolha seja mais eficaz e ofereça maior produtividade e qualidade nos processos do seunegócio.
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