Secagem natural da madeira no campo para produção de carvão vegetal.
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- Luzia Teixeira Quintanilha
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1 Secagem natural da madeira no campo para produção de carvão vegetal. Leonardo Chagas (P&D Carbonização e Tecnologia da Madeira)
2 Introdução Influência do teor de umidade da madeira no tempo de carbonização e nos parâmetros de qualidade do carvão. Classe de Umidade Umidade (BS) Diâmetro Médio Tempo de carbonização Rendimento Gravimétrico (%) Tamanho Médio (mm) Finos <0 mm (%) Carbono Fixo (%) Cinzas (%) Teste Tamboramento 0% a %,0%,0, 8,7%, 6,% 7,7% 0,7% 9,0% % a 0% 9,0% 0,8, 8,%,7 6,% 7,% 0,8% 6,% % a 0% 6,%, 8,0 7,7%, 7,8% 7,0% 0,7% 6,7% > 00% 08,0%,,,%,8,% 7,7% 0,6% 70,0% Estudo realizado em um forno elétrico com condições toretes de cm de comprimento.
3 Influência do teor de umidade da madeira no tempo de carbonização e nos parâmetros de qualidade do carvão. Umidade x Tempo de Carbonização Umidade x Rendimento Gravimétrico Tempo de carbonização (horas) 6,0,0,0 0,0 8,0 6,0,0,0 0,0, 8,0,, 0% a % % a 0% % a 0% > 00% Rendimento Gravimétrico 9,0% 8,0% 7,0% 6,0%,0%,0%,0%,0% 8,7% 8,% 7,7%,% 0% a % % a 0% % a 0% > 00% Classe de Umidade (bs) Classe de Umidade (bs) Umidade x Índice de Quebra (Tamboramento) Índice de Quebra (Tamboramento) 7,0% 70,0% 68,0% 66,0% 6,0% 6,0% 60,0% 8,0% 6,0%,0%,0% 70,0% 6,% 6,7% 9,0% 0% a % % a 0% % a 0% > 00% Classe de Umidade (bs)
4 Efeito do diâmetro e do comprimento da madeira na secagem natural Metodologia Foram analisadas toras com 60, 90 e 0 dias de secagem no campo, sendo que essas toras pertenciam a classes de diâmetros, sendo duas repetições para cada classe. As toras utilizadas foram coletadas em pilhas com cerca de a toras de altura que estavam secando espalhadas no campo. As toras foram seccionadas ao longo do comprimento e, em todos os discos gerados foi determinado o teor de umidade conforme norma ABNT. A cada 0% do comprimento da tora, foram retirados discos e os mesmo foram mapeados no sentido radial, para um melhor entendimento do teor de umidade nessa direção.
5 Resultados 60 dias Umidade (%) 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0, Posição na Tora 7,0 cm 0,0 cm,0 cm 7,0 cm
6 Resultados 90 dias Umidade (%) 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0, ,0 cm,0 cm 0,0 cm 7,0 cm Posição na Tora 6
7 Resultados 0 dias Umidade (%) 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0, ,0 cm 0,0 cm,0 cm 7,0 cm Posição na Tora 7
8 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com 7 cm de diâmetro e 60 dias de secagem no campo Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias 8,9 8, 0,9 9,9 9, 9, 0,9,0,,9, 0,7 8, 0,0 7,8 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias 9, 0, 0,0 0, 0,9 0,,7,0 9, 9, 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 8
9 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com 0 cm de diâmetro e 60 dias de secagem no campo Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias 0,9, 0,8,9,,,,7,9,,, 0,6 0,,6 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias, 9,,8,,,,, 0,8, 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 9
10 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com cm de diâmetro e 60 dias de secagem no campo Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias,6 6,9 8,,, 9,9 9,9 6,7,7,9 6,0 0,,,9 6, 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias 8,9 7,, 7,,7 0,, 6, 6,, 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0
11 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com 7 cm de diâmetro e 60 dias de secagem no campo Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias, 0,7 8, 7,, 0,, 0,0 0,,0, 0,7 6,6, 0, 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 Tora : 0% - 60 dias Tora : 0% - 60 dias, 6, 0,,,8 7,0,7,0,, 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0
12 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com 7 cm de diâmetro e 0 dias de secagem no campo Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias 6,0,,7 6, 6,,8,7,6,8,,,9, 6,, 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias,,0,9,7,,,8,0,9, 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0
13 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com 0 cm de diâmetro e 0 dias de secagem no campo Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias,, 6, 8,7 9,0 8,6 7, 8, 7,6 7, 8, 7, 7,8 6,7,6 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias,,9 6, 7,0 6, 6,7 7,0 6,7, 6, 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0 0,0,0 0,0,0 0,0,0 0,0
14 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com cm de diâmetro e 0 dias de secagem no campo Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias 8,0 0,0,6 8,, 7,, 70, 78, 0, 9, 8,,7,8 0, 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias 8, 0,0,,9 6, 6,0 6,7 7,8 0, 9,9 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0
15 Comparação do teor de umidade no sentido radial em diferentes posições da tora. Tora com 7 cm de diâmetro e 0 dias de secagem no campo Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias 8,0 0,0,6 8,, 7,, 70, 78, 0, 9, 8,,7,8 0, 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 Tora : 0% - 0 dias Tora : 0% - 0 dias 8, 0,0,,9 6, 6,0 6,7 7,8 0, 9,9 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0 0,0 0,0 0,0 60,0 80,0 00,0
16 Separação de diâmetros no campo 6
17 Nova metodologia para determinação do teor de umidade na madeira 7
18 Método pratico e viável para determinação do teor de umidade nas plantas de carbonização. Comparação entre dois métodos para determinação do teor de umidade. Determinador de umidade 60,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 y =,9x -,0 R² = 0,986 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 60,0 Método convencional 8
19 Estudo para definição nova metodologia de amostragem Foi utilizada toda madeira de um trator auto-carregável ( toras) Em todas toras foi determinado o diâmetro e o teor de umidade Resultados Histograma de Umidade Normal Histograma de Diâmetro Normal 0 Mean, StDev, N 0 Mean,9 StDev,06 N 0 Frequência 0 Frequência Umidade Diâmetro (cm) 8 9
20 Estudo para definição nova metodologia de amostragem Percentual de amostras com resultado de umidade fora do erro permitido 60,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0% Erro % 0% % % 6% 0% % Erro % 0% 0% % % 7% % Erro % 0% 0% % 6% 7% % Erro 7% 0% 0% 0% % 6% 6% Erro 0% 0% 0% 0% 0% % 6% Quantidade de amostras 0
21 Desenho do Processo Ajustar as curvas para estimar a densidade da madeira em função dos espectros NIR s Determinar a densidade da madeira por talhão, utiliza-se as amostras coletadas no inventário précorte para obter a densidade na curva ajustada. Registrar cadastro SAP: (ton./m³) Determinar umidade da madeira na entrada das plantas Registrar sistema da balança: (%) Peso seco da madeira (ton) = Peso Úmido / + Umidade (base seca) Pesagem de todas as viagens de madeira na entrada das plantas Peso úmido: (ton.) Volume madeira (m³) = Peso seco / Densidade Peso madeira seca por forno (controle por box ou blocos de fornos circulares) Rendimento gravimétrico (%) = Peso carvão / Peso madeira
22 Conclusões A secagem da madeira está diretamente correlacionada com o diâmetro das peças estudas. Temos que quebrar o paradigma de que a madeira seca pelas pontas. A aplicação de métodos rápidos e práticos para determinação do teor de umidade é de fundamental importância no processo de carbonização. Não adianta conhecermos os mecanismos de secagem da madeira, se não dispormos de métodos para um monitoramento dessa secagem no campo. Um estudo para conhecermos a variabilidade do teor de umidade da madeira e assim amostrarmos de maneira mais eficiente, é de fundamental importância para as empresas produtoras de carvão.
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