BR112017015742B1

BR112017015742B1 - Método e sistema para torrefação eficiente de biomassa

Info

Publication number: BR112017015742B1
Application number: BR112017015742-0A
Authority: BR
Inventors: Jonas BURMAN; Ingemar Olofsson; Martin SJÖSTRÖM; Martin STRANDBERG; Anders Nordin; Erik Sandström
Original assignee: Bioendev Ab
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2022-07-19
Also published as: EP3247778A4; RU2017127942A; WO2016118067A1; EP3247778A1; US20170362524A1; RU2692250C2; CN107532098A; RU2017127942A3; US10584296B2; CN107532098B; EP3247778B1; CA2973188A1; BR112017015742A2

Abstract

A presente invenção diz respeito a um método e sistema para torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados. Os gases de torrefação liberados da biomassa durante a reação de torrefação são retirados do reator em uma primeira zona de queima. Um fluxo secundário de ar é introduzido na primeira zona de queima para comburir os gases de torrefação sob os quais fases de gás residual quente são obtidas. Parte dos gases residuais quentes é direcionada a uma unidade de mistura. O resto do gás residual quente é direcionado a uma segunda zona de queima para combustão completa dos gases residuais. Os gases residuais comburidos totalmente obtidos na segunda zona de queima são direcionados a uma unidade de recuperação de calor onde a temperatura do gás residual é diminuída. Parte dos gases residuais frio é direcionada à unidade de mistura onde são misturados com os gases residuais quente de modo que um fluxo de gases residuais frio é obtido. O fluxo dos gases residuais frio é desviado para o reator de torrefação para direcionar calor da biomassa.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se ao campo de torrefação de biomassa. Em particular, relaciona-se a um método eficiente em energia e a um sistema de torrefação de biomassa.

Fundamentos

[0002] Para poder competir e substituir os transportadores de energia de combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás natural, a biomassa lignocelulósica beneficiaria de alguma forma de método de pré-tratamento para superar as desvantagens inerentes. O método de pré-tratamento de torrefação mostrou melhorar qualidades de combustível de biomassa, como valor de aquecimento, densidade de energia, teor de água, características de moagem, alimentação e propriedades hidrofóbicas [1 -4]. Estes

[0003] As melhorias estabelecem a torrefação como um processo chave para facilitar um mercado em expansão para matérias-primas de biomassa. Torrefação é um método de pré-tratamento térmico que normalmente ocorre em uma atmosfera substancialmente inerte (livre de oxigênio) a uma temperatura de cerca de 220-600 °C. Durante o processo, um gás combustível que compreende diferentes compostos orgânicos é liberado da matéria-prima de biomassa, além da biomassa torrefada.

[0004] O processo de produção de um material torrefado a partir da biomassa lignocelulósica pode incluir quatro estágios: 1) um passo de secagem, em que a água livre retida na biomassa é removida; 2) um passo de aquecimento em que a água fisicamente ligada é liberada e a temperatura do material é elevada à temperatura de torrefação desejada; 3) um estágio de torrefação, no qual o material é realmente torrefado e que começa quando a temperatura do material atinge cerca de 220 °C -230 °C. Durante esta fase, a biomassa parcialmente decompõe e libera diferentes tipos de voláteis, como hidroxi acetona, metanol, propanal, ácidos carboxílicos curtos e outros hidrocarbonetos. Em particular, o estágio de torrefação é caracterizado por decomposição de hemicelulose a temperaturas de 220 °C a - 230 °C, e a temperaturas de torrefação mais altas, a celulose e a lignina também começam a se decompor e a libertar substâncias voláteis; A celulose se decompõe a uma temperatura de 305-375 °C e a lignina se decompõe gradualmente em uma faixa de temperatura de 250-500 °C; 4) um passo de resfriamento para encerrar o processo e facilitar o manuseio. O processo de torrefação é encerrado assim que o material é resfriado abaixo de 220 °C -230 °C

Breve descrição das figuras

[0005] A Figura 1 mostra uma série de fluxos e temperaturas durante a torrefação utilizando a presente invenção.

[0006] A Figura 2 mostra um exemplo de um sistema de torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados de acordo com a presente invenção.

Resumo da presente divulgação

[0007] Um aquecimento eficiente de energia do reator de torrefação é um fator importante para o custo de produção da biomassa torrefada. É bem conhecido na técnica que o gás de torrefação liberado da matéria-prima de biomassa durante o processo de torrefação pode ser queimado e que o calor gerado a partir da combustão pode ser usado para o aquecimento do reator de torrefação. Os presentes inventores perceberam que um método particularmente eficiente em termos de energia para o aquecimento do reator de torrefação envolve a combustão parcial ou total de gases de torrefação de modo que são obtidos gases de combustão quentes (de gases de torrefação parcialmente ou totalmente queimados) e aquecendo o reator de torrefação introduzindo diretamente os gases de combustão quentes dentro do reator de modo que a biomassa entre em contato direto com os gases de combustão quentes. Os presentes inventores perceberam ainda que existem vários desafios com a utilização de gases de combustão quentes para o aquecimento direto da biomassa no reator de torrefação. Por exemplo, é importante poder controlar que o nível de oxigênio nos gases de combustão não é muito alto, pois isso pode levar a explosões de gás e/ou poeira dentro de tubulações e embarcações. Também é importante poder controlar a temperatura e o fluxo dos gases de combustão e a concentração do gás de torrefação não queimado sendo reintroduzido juntamente com os gases de combustão. Além disso, o uso de, por exemplo, ventoinhas para circulação de gases de combustão de altas temperaturas, como acima de 850 °C, é desafiador. Essas ventoinhas geralmente precisam ser refrigeradas e esse resfriamento pode resultar em precipitação de compostos presentes no gás de torrefação não queimado em superfícies frias na ventoinha.

[0008] Os inventores presentes inventaram um método e um sistema que efetivamente supera esses desafios.

[0009] Assim, um primeiro aspecto da presente invenção refere-se a um método para torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados, compreendendo os passos de: a) torrefação de uma biomassa opcionalmente pré- seca em um reator de torrefação, de modo que são obtidos gases de torrefação e gases de biomassa b) retirada dos gases de torrefação do reator de torrefação por meio de uma pressão sob pressão criada por um fluxo primária de ar que flui através de um queimador ejetor e em uma primeira zona de queima, c) fluir um fluxo secundária de ar para a primeira zona de queima para que combustão pelo menos parcialmente os gases de torrefação retirados de modo que sejam obtidos gases de combustão quentes d) dividindo os gases de combustão quentes obtidos na etapa c) em um primeiro fluxo de gases de combustão quentes e um segundo fluxo de gases de combustão quente, desviando um primeiro fluxo de gases de combustão quente da primeira zona de queima para uma unidade de mistura de gás e) desviar o segundo fluxo de gases de combustão quentes para uma segunda zona de queima f) fluir um fluxo terciária de ar, em ou sobre taxas de oxigênio estequiométricas, para a segunda zona de queima para queimar novamente a segundo fluxo de gases de combustão quente para obter um fluxo de gases de combustão mais combustíveis i) desviar o fluxo de outros gases de combustão queimados para uma unidade de recuperação de calor em que a temperatura do fluxo de outros gases de combustão queimados obtidos no passo f) é diminuída de tal modo que é obtida um fluxo de gases de combustão frios ii) desviar uma parte dos gases de combustão frios obtidos no passo g) para a unidade de mistura de gás de modo que o fluxo de gases de combustão frios se misture com a primeiro fluxo de gases de combustão quente de modo que um fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados seja obtido iii) desviar o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) no reator de torrefação de tal modo que a biomassa opcionalmente pré- seca entra em contato direto com o referido fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados, de modo que a biomassa opcionalmente pré-seca seja aquecida diretamente pelo fluxo de gases de combustão refrigerados

[00010] Um segundo aspecto da invenção refere- se a um sistema de torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados compreendendo i) um reator de torrefação para torrefação de uma biomassa opcionalmente pré-seca possuindo - uma entrada de biomassa e uma saída de biomassa em que a biomassa pode ser transportada da entrada de biomassa para a saída de biomassa em uma direção de transporte de biomassa durante um processo de torrefação, - pelo menos uma saída para gases de torrefação e - pelo menos uma entrada para gases de combustão quentes que conduzem ao reator de torrefação de modo que o gás de combustão quente que entra na referida entrada pode entrar em contato direto com a biomassa presente dentro do reator de torrefação iv) um queimador ejetor que compreende - uma entrada para gases de torrefação - uma entrada para o ar primário, e - uma saída para uma mistura de gás de ar/torrefação

[00011] Em que a referida entrada para o gás de torrefação do queimador ejetor está ligada à saída para gás de torrefação do reator de torrefação de modo que o gás de torrefação pode ser retirado do reator de torrefação para o queimador ejetor e ser misturado com ar primário dentro do queimador ejetor. v) i) uma primeira zona de queima localizada imediatamente a jusante da saída para uma mistura de gás de ar/torrefação do queimador ejetor de modo que a mistura de gás de ar/torrefação possa fluir através do queimador ejetor para a primeira zona de queima e em que a primeira zona de queima compreende - uma primeira saída para gases de combustão quente e - uma segunda saída para gases de combustão quentes, e - uma entrada para ar secundário vi) uma segunda zona de queima; - uma entrada para gases de combustão quente conectados à segunda saída para gases de combustão quentes da primeira zona de queima - uma entrada para ar terciário, e - uma saída para outros gases de combustão queimados vii) uma unidade de recuperação de calor com uma entrada ligada à saída para gases de combustão mais combustíveis da segunda zona de queima e uma saída para gases de combustão frios viii) uma unidade de mistura de gás para a mistura de gases de combustão quentes retirados da saída para gases de combustão quentes da primeira zona de queima com gases de combustão frios retirados da saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor em que a referida unidade de mistura de gás compreende - uma entrada para gases de combustão frios conectados à saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor - uma entrada para gases de combustão quente conectados à primeira saída para gases de combustão quentes da primeira zona de queima - uma saída para gases de combustão quentes ligados à pelo menos uma entrada para gases de combustão quentes do reator de torrefação Lista dos números de referência utilizados nas figuras: 1. Reator de Torrefação 2. Entrada de biomassa 3. Saída de biomassa 4. Saída para gases de torrefação 5a) Entrada para gases de combustão parcialmente refrigerados 5b) Entrada para gases de combustão parcialmente refrigerados 5c) Entrada para gases de combustão parcialmente refrigerados 6) Queimador de ejecção 7) Entrada para gases de torrefação 8) Entrada para ar primário 9) Saída para uma mistura de gás de ação de ar/torrefação 10) Primeira zona de queima 11) Câmara de queima 12) Primeira saída para gases de combustão quentes 13) segunda saída para gases de combustão quentes 14) Entrada para ar secundário 15) segunda zona de queima 16) Entrada para gases de combustão quentes 17) Entrada para ar terciário 18) Saída para gases de combustão mais combustíveis 19) Caldeira (unidade de recuperação de calor) 20) Entrada da caldeira 21) saída para gases de combustão frios 22) Ejetor de gás (unidade de mistura) 23) Ventoinha 24) Entrada para gases de combustão frios 25) Entrada para gases de combustão quentes do ejetor de gás 26) Saída para gases de combustão parcialmente resfriados do ejetor de gás 7 Meios de fornecimento de oxigênio 28) Pré-aquecedor de ar 29) Gases de combustão para chaminé 30) secador de biomassa 31) Ventoinha 32) Biomassa no secador 33) Biomassa fora do secador 34) meios de transferência de calor para a caldeira 35) transferência de calor de meio fora da caldeira 36) meios de transferência de calor para o secador de biomassa 37) meios de transferência de calor do secador de biomassa 38) Ar para pré-aquecedor de ar 39) ventoinha de ar para ar 40) entrada de propano

Descrição detalhada

[00012] A presente invenção refere-se a um método e sistema para torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados. De acordo com a presente invenção, os gases de torrefação liberados da biomassa durante a reação de torrefação são retirados do reator de torrefação por meio de uma pressão sob pressão criada por um fluxo primária de ar que flui através de um queimador ejetor e em uma primeira zona de queima. Um fluxo secundário de ar é introduzido na primeira zona de queima para queimar os gases de torrefação sob condições de oxigênio estequiométricas, após o que são obtidos gases de combustão quentes. Parte dos gases de combustão quentes estão lá depois de dirigidos para uma unidade de mistura, como um ejetor de gás, onde será misturado com gases de combustão frios para refrigerar parcialmente os gases de combustão quentes da primeira zona de queima antes de dirigir-se ao reator de torrefação para o aquecimento direto da biomassa presente no reator. O resto do gás de combustão quente é direcionado para uma segunda zona de queima para a combustão completa dos gases de combustão por meio da introdução de um terceiro fluxo de ar em ou condições estequiométricas superiores de oxigênio. Os gases de combustão totalmente combustíveis obtidos na segunda zona de queima são dirigidos a uma unidade de recuperação de calor, como uma caldeira, onde o calor é recuperado e a temperatura do gás de combustão diminui para cerca de 60300 °C. Parte deste gás de combustão a frio é usado para refrigerar, fluir e/ou forçar gases de combustão quentes no reator de torrefação, fluindo os ditos gases de combustão frios para a unidade de mistura onde é misturado com os gases de combustão quentes. Os gases de combustão a frio podem, por exemplo, ser direcionados para a unidade de mistura por meio de uma ventoinha. Uma vez que o gás de combustão a frio é totalmente queimado, ou seja, praticamente desprovido de gás de torrefação não queimado, a invenção resolve o problema com a incrustação da ventoinha devido à condensação de gases de torrefação. Além disso, a ventoinha não precisa operar a altas temperaturas, o que teria sido o caso se o gás de combustão quente fosse usado para conduzir o fluxo de gás no sistema em vez de gases de combustão frios. A presente invenção também tem várias outras vantagens. Por exemplo, a temperatura, a taxa de oxigênio e o fluxo dos gases de combustão quentes que entram no reator de torrefação podem ser controlados ajustando um fluxo de ar para a primeira e/ou segunda zona de queima.

[00013] Assim, um primeiro aspecto da presente invenção refere-se a um método para torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados, compreendendo os passos de: a) torrefação de uma biomassa opcionalmente pré- seca em um reator de torrefação, de modo que são obtidos gases de torrefação de biomassa e torrefação b) retirada dos gases de torrefação do reator de torrefação por meio de uma pressão sob pressão criada por um fluxo primária de ar que flui através de um queimador ejetor e em uma primeira zona de queima, c) fluir um fluxo secundária de ar para a primeira zona de queima para que combustão pelo menos parcialmente os gases de torrefação retirados de modo que sejam obtidos gases de combustão quentes d) dividindo os gases de combustão quentes obtidos na etapa c) em um primeiro fluxo de gases de combustão quentes e um segundo fluxo de gases de combustão quente, desviando um primeiro fluxo de gases de combustão quente da primeira zona de queima para uma unidade de mistura de gás e) desviar o segundo fluxo de gases de combustão quentes para uma segunda zona de queima f) fluir um fluxo terciária de ar, em ou sobre taxas de oxigênio estequiométricas, para a segunda zona de queima para queimar novamente a segundo fluxo de gases de combustão quente para obter um fluxo de gases de combustão mais combustíveis g) desviar o fluxo de outros gases de combustão queimados para uma unidade de recuperação de calor em que a temperatura do fluxo de outros gases de combustão queimados obtidos no passo f) é diminuída de tal modo que é obtida um fluxo de gases de combustão frios h) desviar uma parte dos gases de combustão frios obtidos no passo g) para a unidade de mistura de gás de modo que o fluxo de gases de combustão frios se misture com a primeiro fluxo de gases de combustão quente de modo que um fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados seja obtida i) Desviando o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) no reator de torrefação de modo que a biomassa opcionalmente pré-seca entre em contato direto com o referido fluxo de gases de combustão parcialmente refrigerados de tal modo que a biomassa opcionalmente pré-seca seja aquecida diretamente o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados.

[00014] O aquecimento da biomassa na etapa i) contribuirá para a torrefação da biomassa presente no reator de torrefação. O gás de torrefação liberado pelo processo de torrefação será então retirado juntamente com os gases de combustão quentes e será queimado nas zonas de queima. Por conseguinte, é benéfico que os gases de combustão não estejam demasiado diluídos. Por conseguinte, pode ser benéfico se for possível controlar o processo de modo que o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) não seja totalmente queimada, mas compreende uma certa quantidade de gás de torrefação não queimado. Também é benéfico poder controlar a temperatura e o nível de oxigênio do fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados. Isto pode ser conseguido no método de acordo com a presente invenção, controlando a temperatura dos gases de combustão quentes obtidos na etapa c) que, por sua vez, pode ser conseguida controlando o fluxo do fluxo secundária de ar para a primeira zona de combustão e/ou controlando o fluxo do fluxo terciária de ar para a segunda zona de combustão. Este fluxo também pode controlar em que medida os gases de torrefação são queimados. Na maioria dos casos, é desejável que os gases de torrefação não sejam completamente queimados na etapa c) para evitar que a mistura combustível de torrefação e gases de combustão seja demasiado diluída. Na maioria dos casos, também é desejável que o gás de combustão parcialmente resfriado que flui no reator de torrefação no passo i) tenha a temperatura mais alta possível, uma vez que também impede a mistura combustível de torrefação e gases de combustão, se o sistema estiver muito diluído. Uma torrefação e mistura de gases de combustão demasiado diluída podem ser difíceis de combustão devido à falta de produtos combustíveis. Sabe-se que as misturas de gases com temperaturas da chama adiabática abaixo de 1500 °C são difíceis de queimar completamente. A temperatura do gás de combustão parcialmente resfriado pode ser controlada controlando o fluxo de gases de combustão frios para a unidade de mistura de gás. Também é possível controlar a quantidade de oxigênio presente nos gases de combustão parcialmente refrigerados da mesma maneira. Isso é benéfico, pois os gases de combustão frios podem conter níveis de oxigênio que são muito altos e podem levar a riscos de explosões no reator de torrefação. Os níveis de oxigênio nos gases de combustão parcialmente refrigerados podem ser diminuídos diminuindo o fluxo de gases de combustão frios para a unidade de mistura de gás. O excesso de oxigênio presente no gás de combustão fria será então queimado na unidade de mistura à medida que entrar em contato com quantidades suficientes de gases de combustão quente não totalmente queimados gerados no passo c).

[00015] Uma combustão completa na etapa c) também confia em que pelo menos quantidades estequiométricas de oxigênio são adicionadas na etapa c). Isso aumenta o risco de que a concentração de oxigênio no fluxo de gases de combustão parcialmente refrigerados introduzidos no reator de torrefação seja alta, o que aumenta o risco de explosão. Por conseguinte, em uma modalidade preferida a combustão no passo c) é realizada a taxas de oxigênio sub-estequiométricas. Na modalidade, o valor lambda dos gases de combustão quentes obtidos na etapa c) é de 0,5-0,8.

[00016] Os presentes inventores descobriram que é benéfico poder adicionar quantidades controladas de combustível adicional/auxiliar (em forma sólida, fluídica ou gasosa) à primeira zona de queima, o que facilita o controle do valor lambda dos gases de combustão quentes obtidos na etapa c) e também um melhor controle sobre a temperatura de combustão dos gases de combustão obtidos no passo c). A adição opcional de combustível auxiliar também facilita o controle da temperatura no reator de torrefação.O uso de combustível adicional também pode ser usado na fase inicial do sistema de torrefação para pré-aquecimento. Em uma modalidade, o combustível adicional/auxiliar é gasoso. Em uma modalidade preferida, o combustível auxiliar gasoso é adicionado à corrente de gás de torrefação obtida no passo b) antes de entrar no queimador ejetor.

[00017] Em uma modalidade, os gases de combustão quentes obtidos na etapa c) têm uma temperatura acima de 850 °C tal como acima de 900 °C, tal como acima de 1000 °C, tal como 850 °C - 1320 °C. Em uma modalidade, a combustão no passo c) é preferida. Em uma modalidade, os gases de combustão frios obtidos no passo g) têm uma temperatura de 60-300 °C. em uma modalidade, o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) tem uma temperatura de 600-1000 °C. em uma modalidade, o gás de torrefação presente nos gases de combustão quentes obtidos no passo c) é completamente queimado no passo f).

[00018] Os presentes inventores descobriram que um aquecimento mais eficiente da biomassa pode ser alcançado se o fluxo primária de ar for pré-aquecida a pelo menos 250 °C; O fluxo secundária de ar é pré-aquecida a pelo menos 450 °C e o fluxo terciária de ar é pré-aquecida a pelo menos 400 °C. Portanto, em uma modalidade da temperatura do fluxo primária de ar é pré-aquecida a pelo menos 250 °C antes do passo b), de preferência 350 °C a 550 °C. em uma modalidade, a temperatura do fluxo secundária de ar é pré-aquecida a pelo menos 450 °C, de preferência 550 °C a 700 °C antes do passo c). Em uma modalidade, a temperatura do fluxo terciária de ar é pré-aquecida a pelo menos 400 °C, de preferência 500 °C a 600 °C antes do passo f).

[00019] Em uma modalidade preferida, o fluxo primário de ar, o fluxo secundário de ar e/ou o fluxo terciária de ar são pré-aquecidas em um aquecedor de ar localizado a jusante da segunda zona de queima, mas a montante da unidade de recuperação de calor em que o ar é aquecido utilizando energia de calor a partir do fluxo de outros gases de combustão queimados obtidos no passo f). Em uma modalidade, a unidade de aquecimento de ar é de tipo tubular. Em uma modalidade a unidade de aquecimento de ar compreende tubos e o fluxo de outros gases de combustão queimados gerados no passo f) está fluindo dentro dos tubos e o fluxo de ar primária, está fluindo o fluxo secundária de ar e/ou o fluxo terciária de ar fora dos tubos de modo que seja pré-aquecido pelo fluxo de gases de combustão mais queimados.

[00020] Em uma modalidade a unidade de mistura de gás é um ejetor de gás. Em uma modalidade, os gases de combustão frios são dirigidos para a unidade de mistura de gás através de uma ventoinha disposto entre a saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor e a unidade de mistura de gás. Assim, a ventoinha só entra em contato com gases de combustão frios praticamente desprovidos de gases de torrefação. Deste modo, podem ser evitados problemas de incrustação das ventoinhas devido à condensação de gases de torrefação, bem como problemas relacionados ao superaquecimento das ventoinhas. Em uma modalidade, a unidade de mistura de gás é protegida pela temperatura elevada do gás por forro cerâmico no interior. Em uma modalidade, a unidade de mistura de gás e a tubulação a jusante são protegidas de temperaturas excessivas por injeção direta de pulverização de água.

[00021] A parte do gás de combustão frio que não é usado para conduzir o fluxo de gases de combustão quentes para o reator de torrefação deve ser liberada do sistema. Isto pode, por exemplo, ser conseguido libertando o gás de combustão através de uma chaminé. Assim, em uma modalidade, os gases de combustão frios obtidos no passo g) são desviados para uma chaminé.

[00022] A maioria dos processos de torrefação são precedidos por um passo de secagem em que o teor de umidade da biomassa é reduzido. Este é um passo exigente de energia e os inventores presentes perceberam que a energia recuperada na unidade de recuperação de calor pode ser usada no processo de secagem. Assim, em uma modalidade, o método compreende ainda um passo de pré-secagem da biomassa em um pré-secador antes do passo a) e a energia de calor é recuperada no passo d) e pelo menos parte da referida energia térmica é utilizada para pré-secagem A biomassa no pré-secador. Em uma modalidade, a energia residual em pelo menos parte dos gases de combustão frios obtidos no passo g) é utilizada para pré-secar a biomassa.

[00023] Em uma modalidade a biomassa torrificada obtida no passo a) é resfriada a uma temperatura inferior a 200 °C em um dispositivo de resfriamento.

[00024] Os presentes inventores descobriram que é mais fácil controlar a temperatura de torrefação dentro do reator de torrefação se o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) for introduzido no reator de torrefação em uma parte a montante do reator, em relação ao Fluxo de biomassa; E para uma parte a jusante do reator e se os gases de torrefação são retirados em uma posição entre essas duas posições. Assim, em uma modalidade i) compreende que o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) é introduzida em uma primeira posição localizada na região a montante do reator de torrefação e a uma segunda região localizada na parte a jusante da torrefação Reator e em que os gases de torrefação retirados no passo b) são retirados de uma posição entre a referida primeira posição e a referida segunda posição. Por exemplo, a referida primeira posição pode ser localizada no primeiro quarto do reator de torrefação e a segunda posição pode ser localizada no último quarto do reator de torrefação. Os gases de torrefação podem, por exemplo, ser retirados de uma posição correspondente a algum lugar no segundo terço do reator de torrefação.

[00025] Em outra modalidade, o fluxo de gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h) pode ser introduzido em uma primeira região em múltiplas posições localizadas na região a montante do reator de torrefação e/ou em múltiplas posições em uma segunda região localizada na parte a jusante de O reator de torrefação e em que os gases de torrefação retirados no passo b) são retirados de uma posição entre a referida primeira região e a referida segunda região.

[00026] Os presentes inventores demonstraram previamente que a temperatura no reator de torrefação pode ser controlada pela introdução de quantidades controladas de oxigênio para o reator de torrefação, ver WO12158118 e que o gás que contém oxigênio de preferência deve ser adicionado de tal modo que o gás que contém oxigênio é desenhado no contador atualmente para o transporte de biomassa no reator de torrefação. Por conseguinte, em uma modalidade, uma quantidade controlada de um gás que contém oxigênio é adicionada aos gases de combustão parcialmente resfriados obtidos no passo h), de modo que é obtido o gás de combustão parcialmente resfriado enriquecido com oxigênio e, em seguida, o referido gás de combustão parcialmente resfriado em oxigênio introduzido no segundo Região em uma ou várias posições. Em uma modalidade, os gases de combustão parcialmente resfriados obtidos na etapa h) sem gás adicionado de oxigênio são introduzidos na primeira posição ou região. Em uma modalidade o gás contendo oxigênio é ar.

[00027] Em uma modalidade, a torrefação de uma biomassa opcionalmente pré-seca em um reator de torrefação no passo a) é realizada a uma temperatura de 220-450 °C, de preferência 230-400 °C, de preferência 270-360 °C, mais preferencialmente 300 - 360 °C. Em uma modalidade, a biomassa é biomassa lignocelulósica. Em uma modalidade a biomassa lignocelulósica é um material vegetal tal como um resíduo agrícola ou um resíduo florestal. Em uma modalidade, o material da planta é como um material de madeira, como madeira macia ou madeira dura. Em uma modalidade, o material de madeira é de madeira. Em uma modalidade, as aparas de madeira variam entre 1 e 10 cm de tamanho. Em uma modalidade, a biomassa lignocelulósica é turfa ou casca. Em uma modalidade, a biomassa é selecionada de abeto, eucalipto, cana-grama canela, palha, vidoeiro, pinheiro e/ou amieiro.

[00028] Um segundo aspecto da invenção refere- se a um sistema de torrefação de biomassa e combustão de gases de torrefação gerados compreendendo i) um reator de torrefação para torrefazer uma biomassa opcionalmente pré- seca que tenha uma entrada de biomassa e uma saída de biomassa onde a biomassa pode ser transportada a partir da Entrada de biomassa para a saída de biomassa em uma direção de transporte de biomassa durante um processo de torrefação, - pelo menos uma saída para gases de torrefação e - pelo menos uma entrada para gases de combustão quente que conduzem ao reator de torrefação de tal modo que o gás de combustão quente que entra na referida entrada pode entrar em contato direto com a biomassa presente no reator de torrefação ii) um queimador ejetor que compreende - uma entrada para gases de torrefação - uma entrada para o ar primário, e - uma saída para uma mistura de gás de ar/torrefação

[00029] Em que a referida entrada para o gás de torrefação do queimador ejetor está ligada à saída para gás de torrefação do reator de torrefação de modo que o gás de torrefação pode ser retirado do reator de torrefação para o queimador ejetor e ser misturado com ar primário dentro do queimador ejetor. iii) uma primeira zona de queima localizada imediatamente a jusante da saída para uma mistura de gás de ar/torrefação do queimador ejetor de modo que a mistura de gás de ar/torrefação possa fluir através do queimador ejetor para a primeira zona de queima e em que a primeira zona de queima compreende - uma primeira saída para gases de combustão quente e - uma segunda saída para gases de combustão quentes, e - uma entrada para ar secundário Iv) uma segunda zona de queima; - uma entrada para gases de combustão quente conectados à segunda saída para gases de combustão quentes da primeira zona de queima - uma entrada para ar terciário, e - uma saída para outros gases de combustão queimados v) uma unidade de recuperação de calor com uma entrada ligada à saída para gases de combustão mais combustíveis da segunda zona de queima e uma saída para gases de combustão frios vi) uma unidade de mistura de gás para a mistura de gases de combustão quentes retirados da saída para gases de combustão quentes da primeira zona de queima com gases de combustão frios retirados da saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor em que a referida unidade de mistura de gás compreende - uma entrada para gases de combustão frios conectados à saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor - uma entrada para gases de combustão quente conectados à primeira saída para gases de combustão quentes da primeira zona de queima - uma saída para gases de combustão parcialmente resfriados conectados à pelo menos uma entrada para gases de combustão parcialmente resfriados do reator de torrefação

[00030] A primeira zona de queima e a segunda zona de queima podem, por exemplo, constituir câmaras de queima separadas. No entanto, também é possível que ambas as zonas de queima possam ser colocadas em uma única câmara de combustão. No último caso, a câmara de queima pode ser alongada e as duas zonas de queima podem ser separadas, por exemplo, por uma constrição. Em uma modalidade, a primeira zona de queima é uma primeira câmara de queima e a segunda zona de queima é uma segunda câmara de queima. Noutra modalidade, a primeira zona de queima e a segunda zona de queima estão presentes em uma câmara de queima comum. Em uma modalidade, o sistema é ainda constituído por um pré- aquecedor de ar para aquecer o ar primário, secundário e/ou terciário e o referido pré-aquecedor de ar está localizado entre a segunda zona de queima e a unidade de recuperação de calor, de modo que o primário, o secundário E/ou ar terciário podem ser aquecidos usando o calor nos gases de combustão que fluem da saída para gases de combustão mais combustíveis da segunda zona de queima.

[00031] Em uma modalidade a unidade de mistura de gás é um ejetor de gás. Em uma modalidade, o sistema compreende ainda uma ventoinha que tem uma entrada ligada à saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor e uma saída ligada à entrada para gases de combustão frios da unidade de mistura. Em uma modalidade, o reator de torrefação compreende pelo menos uma primeira e uma segunda entrada para gases de combustão parcialmente resfriados e a primeira entrada para gases de combustão parcialmente resfriados está localizada em uma região a montante do reator de torrefação e a segunda entrada para gases de refluxo parcialmente resfriados está localizada em Uma região a jusante do reator de torrefação. Por exemplo, a primeira entrada mencionada pode ser localizada no primeiro trimestre do

[00032] O reator de torrefação e a segunda entrada podem ser localizados no último quarto do reator de torrefação. O primeiro quarto do reator de torrefação deve ser interpretado como o quarto mais próximo da entrada de biomassa do reator e o último trimestre até o trimestre mais próximo da saída de biomassa do reator de torrefação. Em uma modalidade, a pelo menos uma saída para gases de torrefação do reator de torrefação está localizada entre a primeira e a segunda entrada para gases de combustão quentes. A pelo menos uma saída para gases de torrefação pode, por exemplo, estar localizada em uma posição correspondente a algum lugar no segundo ou terceiro quarto do reator de torrefação. Em uma modalidade, o sistema compreende ainda um meio de fornecimento de oxigênio para um fornecimento controlado de um gás que contém oxigênio para o reator de torrefação através da segunda entrada para gases de combustão quentes.

[00033] Em uma modalidade, o sistema compreende ainda um pré-secador que tem - meios para aquecimento - uma entrada para biomassa em bruto e - uma saída para biomassa pré-seca Em que a saída para biomassa pré-seca está conectada à entrada de biomassa do reator de torrefação

[00034] Em uma modalidade a unidade de recuperação de calor compreende um permutador de calor, o qual está ligado aos meios de aquecimento do pré-secador de modo a que o calor-energia recuperada na unidade de recuperação de calor pode ser utilizado para aquecer a biomassa no interior do pré-secador. Em uma modalidade da unidade de recuperação de calor é uma caldeira. Em uma modalidade o sistema é caracterizado por compreender ainda uma chaminé ligada à saída de gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor de tal modo que os gases de combustão frios, que não são dirigidos para a unidade de mistura de gás podem sair do sistema através da referida chaminé. Em uma modalidade do reator de torrefação, compreende uma rosca helicoidal ou um transportador de voo para o transporte da biomassa opcionalmente pré-seca a partir da entrada de biomassa para a saída de biomassa. Em uma modalidade o parafuso helicoidal é um filete de parafuso helicoidal ou uma rosca helicoidal soldada sobre um tubo central ou um alimentador de parafuso helicoidal. Em uma modalidade do sistema está ainda compreende um dispositivo de resfriamento tendo uma entrada para biomassa torrificada quente e uma saída para a biomassa torrificada resfriada em que a entrada para biomassa torrificada quente está ligado à saída de biomassa do reator de torrefação.

[00035] As modalidades o primeiro, segundo, terceiro, e por diante aspectos aplica-se uns aos outros, mutatis mutandis.

Descrição detalhada de modalidades exemplificativas Exemplo 1

[00036] A Figura 1 mostra um certo número de fluxos e temperaturas durante a torrefação utilizando a presente invenção. O eixo dos x mostra o tempo em segundos, o eixo y da esquerda mostra a temperatura em graus Celsius e o eixo y da direita mostra o fluxo em litros por minuto reais. A curva (1) mostra a temperatura no reator de torrefação, curva (2) mostra o fluxo de gases de combustão que é adicionado ao reator dividido por um fator de 10, a curva (3) mostra o gás de resfriamento, que é adicionado para o aparelho de mistura. Nesta experiência de gás azoto foi utilizado como gás de resfriamento para imitar gás de combustão frio. Curva (4) mostra que a temperatura dos gases de combustão que são adicionados ao reator dividido por um fator de 2. O diagrama da figura 1 mostra claramente que a temperatura no reator de torrefação pode ser controlada e estabilizadas através do controlo do fluxo e da temperatura de gases de combustão adicionados ao reator. Isto pode ser visto no tempo 22000 segundos através da adição de gás de refrigeração, aumentando o fluxo de gás quente para o reator, que por sua vez aumenta a temperaturade torrefação. As flutuações de temperatura do gás de combustão a partir de 25.000 a 35.000 segundo é o resultado de alterar as proporções entre o ar secundário e terciário e tempo de estabilização do processo.

Exemplo 2

[00037] A Figura 2 descreve um reator de torrefação (1) para torrificação de uma biomassa pré-seca. O secador de biomassa tem uma entrada de biomassa (32) e uma saída de biomassa (33), a biomassa é transportada através do secador de biomassa (30) a partir da entrada (32) para a saída (33). A saída de biomassa (33) é ligada à entrada de biomassa (2) no reator de torrefação (1). O referido reator de torrefação (1) tem uma entrada de biomassa (2) e uma saída de biomassa (3). A biomassa pode ser transportada a partir da entrada de biomassa (2) para a saída de biomassa (3) em uma direção de transporte de biomassa durante um processo de torrefação. O reator de torrefação, compreende ainda uma saída para os gases de torrefação (4), e três entradas diferentes para os gases de combustão parcialmente resfriados (5a, 5b, 5c), levando-se para o reator de torrefação (1) de tal modo que o gás quente de combustão que entra as ditas entradas (5a, 5b,5c) pode entrar em contato direto com a biomassa presente no interior do reator de torrefação (1). O sistema é caracterizado por compreender ainda um queimador ejetor (6). O referido queimador ejetor (6) é que compreende uma entrada para os gases de torrefação (7), uma entrada para o ar primário (8), e uma tomada para um aparelho de ar/mistura de torrefação de gás (9). A entrada para o gás de torrefação (7) do queimador ejetor (6) está ligada à saída de gás de torrefação (4) do reator de torrefação, de modo que o gás de torrefação, pode ser retirado do reator de torrefação (1) para o queimador ejetor (6) e ser misturado com o ar primário no queimador ejetor (6). O sistema é caracterizado por compreender ainda uma primeira zona de combustão (10) localizado dentro de uma câmara de combustão (11). A zona de combustão (10) está situada imediatamente a jusante da saída para uma mistura ação de gás de torrefação/ar (9) do queimador ejetor (6) de tal modo que a mistura de gás de torrefação/ar pode fluir através do queimador ejetor (6) para dentro a primeira zona de queima (10). A primeira zona de queima (10) compreende ainda uma primeira saída para os gases de combustão quentes (12) e uma segunda saída para os gases de combustão quentes (13) . A primeira zona de combustão (10) também tem uma entrada de ar secundário (14) de tal modo que o ar pode ser dirigido para dentro da primeira zona de combustão (10) para a combustão dos gases de torrefação presentes na primeira zona de torrefação (10). Parte dos gases dos fumos gerados pela combustão de gás de torrefação na primeira zona de combustão (10) é retirado através da primeira saída para os gases de combustão quentes (12) e o resto dos gases de combustão são retirados através da segunda saída para a combustão quentes os gases (13). Nesta modalidade a segunda saída para os gases de combustão quentes (12) é uma constrição no interior da câmara de combustão (11) que separa a primeira zona de combustão (10) de uma segunda zona de queima (15).Assim, a constrição no interior da câmara de combustão também constitui uma entrada para os gases quentes de combustão (16) da segunda zona de queima de tal modo que os gases de combustão quentes a partir da primeira zona de combustão (10) está fluindo para a segunda zona de queima (15) através da constrição da câmara de combustão (11). A segunda zona de queima (15) compreende ainda uma entrada de ar terciário (17). Na primeira zona de queima (10) do gás de torrefação é queimado em níveis sub- estequiométricos e, portanto, parte do gás de torrefação não está totalmente queimado. Na segunda zona de queima (15) o ar é introduzido via a entrada de ar terciário (17) na ou sobre as taxas estequiométricas de tal modo que o gás de torrefação é totalmente queimado. O gás de combustão gerado neste passo sai da câmara de combustão (11) através de uma saída para gases de combustão mais queimados (18) presentes na segunda zona de queima (15) da câmara de combustão (11). Este gás quente de combustão é em seguida direcionado para um pré-aquecedor de ar (28), onde o gás de combustão é resfriado antes de entrar na caldeira (19) através da entrada (20) conectada ao pré-aquecedor de ar (28) e uma saída para gases de combustão frios (21). Os gases de combustão frios são dirigidos para um ejetor de gás (22) por meio de uma ventoinha (23) localizado entre o ejetor de gás (22) e a caldeira (20). O gás de combustão frio flui para o ejetor de gás (22) através de uma entrada para os gases de combustão quentes (24) do ejetor de gás (22), onde é misturado com os gases de combustão quentes retirados da primeira saída para os gases de combustão quentes (12) da primeira zona de combustão (10). Os referidos gases de combustão quentes fluem para o ejetor de gás através de uma entrada para os gases de combustão quentes (25) do ejetor de gás (22). A mistura de gases de combustão quentes e frias podem ter uma temperatura de cerca de 600-1000 °C. Estes gases fluem do ejetor de gás (22) através de uma saída para gases de combustão parcialmente resfriados (26), e é introduzida no reator de torrefação (1) através das entradas para os gases de combustão parcialmente resfriados (5a, 5b, 5c). O sistema compreende, ainda, meios de fornecimento de oxigênio (27) para um fornecimento controlado de um gás contendo oxigênio ao reator de torrefação através da entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados (5a) localizada em uma parte a jusante do reator de torrefação (1). O sistema compreende ainda um pré-aquecedor de ar (28) para o aquecimento do primário, ar secundário e terciário. O pré- aquecedor de ar (28) localizado entre a segunda zona de queima (15) e a caldeira (19) de tal modo que o primário, secundário e/ou de ar terciário pode ser aquecido utilizando o calor dos gases de combustão que fluem a partir da saída para a adicionalmente queimados gases de combustão (18) da segunda zona de queima (15). O ar fresco para o pré-aquecedor de ar (28) vem doa ventoinha de ar (31). A ventoinha de ar (31) tem uma entrada de ar (39) e a saída da ventoinha de ar (38) está ligado ao pré-aquecedor de ar (28). Gás de combustão frio, o que não é usado para a circulação de gases de combustão parcialmente resfriados dentro do sistema é desviado a partir da caldeira (20) para uma chaminé (29). Na caldeira (19) das transferências de gases de combustão aquecem a um meio de transferência de calor que sai da caldeira (19) por meio da transferência de calor de saída média (35) que está ligado ao secador de biomassa (30) através do calor transferindo entrada do meio (36). O meio de transferência de calor é resfriado no secador de biomassa (30) antes de sair através dos meios de transferência de calor de saída (37) que está conectado à entrada de meios de transferência de calor (34) na caldeira (19). Para ser capaz de aumentar o valor de aquecimento dos gases combustíveis que vai para o queimador ejetor (6) através da entrada para os gases de torrefação (7), o propano pode ser acrescentado ao tubo de gás de torrefação através da entrada de propano (40) localizado entre a entrada de ar para os gases de torrefação (7) e a saída para os gases de torrefação (4). REFERÊNCIAS [1 ] M. J Prins et al. More efficient biomass gasification via torrefaction. Energy 2006, 31, (15), 34583470. [2] P. C. A. Bergman et al. Torrefaction for Entrained Flow Gasification of Biomass; Report C--05-067; Energy Research Centre of The Netherlands (ECN): Petten, The Netherlands, July 2005; [3] K. Hakansson et al. Torrefaction and gasification of hydrolysis residue. 16th European biomass conference and exhibition, Valencia, Spain. ETAFIorence, 2008. [4] A. Nordin, L. Pommer, I. Olofsson, K. Hakansson, M. Nordwaeger, S. Wiklund Lindstrom, M. Brostrom, T. Lestander, H. Orberg, G. Kalen, SwedishTorrefaction R&D program. First Annual Report 200912-18 (2009).

Claims

1. Método para torrefação de biomassa lignocelulósica e combustão dos gases de torrefação gerados caracterizado por compreender as etapas de: a) torrefação de uma biomassa lignocelulósica pré- seca em um reator de torrefação de modo que a biomassa torrificada e gases de torrefação são obtidos; b) retirada dos gases de torrefação do reator de torrefação para um queimador ejetor por meio de uma sob- pressão criada por uma corrente primária de ar escoando através do queimador ejetor e em uma primeira zona de queima; c) escoar uma segunda corrente de ar na primeira zona de queima para combustão parcial, a taxas sub- estequiométricas de oxigênio, dos gases de torrefação retirados, de modo que gases de combustão quentes são obtidos; d) dividir os gases de combustão quentes obtidos na etapa c) em uma primeira corrente de gases de combustão quentes e uma segunda corrente de gases de combustão quentes por desvio de uma primeira corrente de gases de combustão quentes da primeira zona de queima para uma unidade de mistura de gás; e) desviar a segunda corrente de gases de combustão quentes para uma segunda zona de queima; f) escoar uma corrente terciária de ar, a ou acima de taxas estequiométricas de oxigênio, na segunda zona de queima para combustão adicional da segunda corrente de gases de combustão quentes para obter uma corrente de gases de combustão adicionalmente queimados; g) desviar a corrente de gases de combustão adicionalmente queimados para uma unidade de recuperação de calor em que a temperatura da corrente de gases de combustão adicionalmente queimados obtida na etapa f) é diminuída, de modo que uma corrente de gases de combustão frios é obtida; h) desviar uma parte dos gases de combustão frios obtidos na etapa g) para a unidade de mistura de gás, de modo que a corrente de gases de combustão frios mistura com a primeira corrente de gases de combustão quentes de modo que uma corrente de gases de combustão parcialmente resfriados é obtida; e i) desviar a corrente de gases de combustão parcialmente resfriados obtida na etapa h) para o reator de torrefação, de modo que a biomassa lignocelulósica pré-seca entra em contato direto com a dita corrente de gases de combustão parcialmente resfriados, de modo que a biomassa lignocelulósica pré-seca é diretamente aquecida pela corrente de gases de combustão parcialmente resfriados; em que os gases de combustão resfriados obtidos na etapa g) são direcionados para a unidade de mistura de gás através de um ventilador disposto entre a unidade de recuperação de calor e a unidade de mistura de gás.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos gases de combustão quentes obtidos na etapa c) possuírem uma temperatura acima de 850°C, preferencialmente acima de 900°C, preferencialmente acima de 1000°C.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelos gases de combustão frios obtidos na etapa g) possuírem uma temperatura de 60 a 300°C.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pela corrente de gases de combustão parcialmente resfriados obtida na etapa h) possuir uma temperatura de 600 a 1000°C.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo gás de torrefação presente nos gases de combustão quentes obtidos na etapa c) ser completamente queimado na etapa f).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pela corrente primária de ar, pela corrente secundária de ar e/ou pela corrente terciária de ar ser pré-aquecida em um aquecedor de ar localizado a jusante da segunda zona de combustão, mas a montante da unidade de recuperação de calor e em que o ar é aquecido usando energia térmica a partir da corrente de gases de combustão adicionalmente queimada obtida na etapa f).

7. Sistema de torrefação de biomassa lignocelulósica e de combustão de gases de torrefação gerados, em que a torrefação é realizada através de um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por compreender: i) um reator de torrefação para torrificar uma biomassa pré-seca possuindo: - uma entrada de biomassa e uma saída de biomassa, em que a biomassa pode ser transportada a partir da entrada de biomassa para a saída de biomassa em uma direção de transporte de biomassa durante um processo de torrefação; - pelo menos uma saída para os gases de torrefação; e - pelo menos uma entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados que levam para o reator de torrefação, de modo que o gás de combustão parcialmente resfriado entrando na referida entrada pode entrar em contato direto com a biomassa presente no interior do reator de torrefação; ii) um queimador ejetor compreendendo: - uma entrada para os gases de torrefação; - uma entrada para o ar primário; e - uma saída para mistura de ar/gás de torrefação; em que a referida entrada para o gás de torrefação do queimador ejetor está ligada à saída do gás de torrefação do reator de torrefação, de modo que o gás de torrefação pode ser retirado do reator de torrefação para o queimador ejetor e ser misturado com o ar primário no queimador ejetor; iii) uma primeira zona de queima localizada imediatamente a jusante da saída para uma mistura de ar/gás de torrefação do queimador ejetor, de modo que a mistura de ar/gás de torrefação pode fluir através do queimador ejetor para dentro da primeira zona de queima e em que a primeira zona de queima compreende: - uma primeira saída para os gases de combustão quentes e - uma segunda saída para os gases de combustão quentes; e - uma entrada para o ar secundário; iv) uma segunda zona de queima possuindo: - uma entrada para os gases de combustão quentes conectada à segunda saída para os gases de combustão quentes da primeira zona de queima; - uma entrada para o ar terciário; e - uma saída para gases de combustão adicionalmente queimados; v) uma unidade de recuperação de calor possuindo uma entrada conectada à saída de gases de combustão adicionalmente queimados da segunda zona de queima e uma saída para gases de combustão frios; vi) uma unidade de mistura de gás para misturar gases de combustão quentes retirados da saída para gases de combustão quentes da primeira zona de combustão com os gases de combustão frios retirados da saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor, em que a dita unidade de mistura de gás compreende: - uma entrada para os gases de combustão frios conectada à saída de gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor; - uma entrada para os gases de combustão quentes conectada à primeira saída para os gases de combustão quentes da primeira zona de queima; - uma saída para gases de combustão parcialmente resfriados ligada à pelo menos uma entrada para gases de combustão parcialmente resfriados do reator de torrefação; vii) um ventilador possuindo uma entrada conectada à saída para gases de combustão frios da unidade de recuperação de calor e uma saída conectada à entrada para gases de combustão frios da unidade de mistura de gás; e viii) um pré-aquecedor possuindo: - meios para aquecer; - uma entrada para matéria-prima de biomassa; e - uma saída para biomassa pré-aquecida; em que a saída para biomassa pré-aquecida é conectada à entrada de biomassa do reator de torrefação.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender adicionalmente um pré- aquecedor de ar para o aquecer o ar primário, secundário e/ou de terciário e em que o dito pré-aquecedor de ar está localizado entre a segunda zona de queima e a unidade de recuperação de calor, de modo a que o ar primário, secundário e/ou terciário pode ser aquecido utilizando o calor dos gases de combustão que fluem a partir da saída para gases de combustão adicionalmente queimados da segunda zona de queima.

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pela unidade de mistura de gás ser um ejetor de gás.

10. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo reator de torrefação compreender pelo menos uma primeira e uma segunda entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados e em que a primeira entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados está localizada em uma região a montante do reator de torrefação e a segunda entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados está localizada em uma região a jusante do reator de torrefação.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a pelo menos uma saída para os gases de torrefação do reator de torrefação estar localizada entre a primeira e uma segunda entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados.

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado por compreender adicionalmente um meio de fornecimento de oxigênio para um fornecimento controlado de um gás contendo oxigênio ao reator de torrefação através da segunda entrada para os gases de combustão parcialmente resfriados.