BRPI0806614A2 - combustìvel - Google Patents

Abstract

COMBUSTìVEL. A presente invenção refere-se a um combustível tendo um aditivo para aumentar o valor calorífico, onde o aditivo solidifica-se e o manuseio do combustível é, com isso, melhorado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMBUSTÍVEL".

A presente invenção refere-se a um combustível e a um método para produzir este combustível.

Os combustíveis fósseis na forma sólida e os combustíveis a partir da biomassa são conhecidos por um longo tempo. Estes combustíveis são necessários em muitas áreas da indústria para diversas aplicações, po- rém são principalmente usados para gerar energia elétrica ou calor em cen- trais elétricas ou para propósito de aquecimento em áreas privadas.

Devido à escassez crescente e aos custos em elevação para os combustíveis, estão sendo feitas tentativas para aumentar o valor calorífico dos combustíveis por meio de aditivos.

Sabe-se a partir da US 4443227 tratar um carvão vegetal com um aditivo á base de ácido graxo e o WO 96/14372 divulga um combustível feito de materiais orgânicos que também tem um aditivo à base de ácido graxo.

Uma desvantagem dos aditivos usados é que eles não se solidi- ficam e o combustível está sempre gordurento após a adição do aditivo e perde o aditivo novamente. Como resultado, isto pode ter a conseqüência, durante armazenagem longa, que o combustível perde completamente o aditivo e todas as vantagens do aditivo são perdidas.

Além disso, o combustível deve ser transportado e armazenado em acondicionamentos especiais, visto que os acondicionamentos conven- cionais amolecem e rasgam devido ao aditivo ou absorvem o aditivo, o que resultaria em uma redução indesejável do aditivo no combustível e um au- mento no risco de incêndio.

Com relação à absorção indesejável de água, o aditivo à base de ácido graxo na técnica anterior comporta-se em um modo hidrofóbico e, consequentemente, minimiza a incorporação de água, porém não pode im- pedir completamente isto como um resultado de seu teor no combustível continuamente diminuindo.

Uma desvantagem adicional do combustível na técnica anterior é que o aditivo não pode impedir a abrasão durante o transporte e a arma- zenagem, visto que o aditivo não se solidifica e não confere nenhuma estabi- lidade adicional ao combustível.

Quando manuseando este combustível, o usuário deve sempre usar luvas e tomar outras medidas protetoras para evitar a contaminação das mãos e das roupas pelo aditivo gordurento.

Estas desvantagens são inadequadas tanto para o fabricante quanto para o comprador e, além disso, aumentam os custos deste combus- tível.

É, portanto, um objetivo da invenção proporcionar um combustí- vel tendo um aditivo que aumente o valor calorífico do combustível, que im- peça completamente a incorporação de água, que não exiba nenhuma abra- são e que possa ser facilmente manuseado.

Este objetivo é atingido com um combustível tendo as caracterís- ticas da reivindicação 1 e um método para produzir tal combustível de acor- do com a reivindicação 6.

A idéia básica da invenção é tratar um combustível com um adi- tivo que aumente o valor calorífico e solidifique-se.

O combustível de acordo com a invenção e uma composição preferida do aditivo são descritos a seguir. O carvão pode ser selecionado como um material de partida fóssil para o combustível, onde todos os tipos de carvão, por exemplo, o carvão-de-pedra, a Iignita ou o carvão vegetal, estão disponíveis para este propósito.

Qualquer tipo de biomassa é também adequado como material de partida, como uma alternativa para um material de partida fóssil. Os e- xemplos não finais para isto são a madeira, as lascas de madeira, o grão, tal como o trigo, o arroz, o milho, o centeio, a cevada, as aveias ou o painço, o amido, por exemplo, a partir de feijões, ervilhas ou batatas, a palha, todos os tipos de sementes, tais como as sementes de oliva, as sementes de óleo de palma, as sementes de girassol, as sementes de abóbora e todas as subs- tâncias que contêm celulose.

O combustível é preferivelmente comprimido em pedaços con- formados, onde estes pedaços conformados podem ter qualquer formato possível. Os assim chamados briquetes ou péletes provaram ser formatos particularmente adequados.

Antes do processo de comprimir, o material de partida pode es- tar presente em qualquer forma, isto é, na forma de pós, como aparas etc.

Entende-se que as misturas de carvão-de-pedra, lignita, carvão vegetal e as biomassas são também adequadas.

No processo, o material de partida ou a sua mistura é comprimi- da no formato desejado, em alta pressão.

O aditivo de acordo com a invenção, o qual é adicionado ao ma- terial de partida, compreende o ácido palmítico, o ácido esteárico, o ácido láurico, o ácido mirístico e o ácido oléico e compreende as seguintes frações:

50 a 60% de ácido palmítico 40 a 50% de ácido esteárico máximo de 3% de ácido mirístico máximo de 1% de ácido láurico e traços de ácido oléico.

As porcentagens podem compreender tanto as porcentagens em peso quanto as porcentagens em volume.

Nesta composição, o aditivo está presente em uma forma não gordurenta, sólida, embora ele tenha a mesma propriedade de aumentar o valor calorífico que na técnica anterior. Por esta razão, a incorporação de água pode não mais se formar no combustível tratado com este aditivo, e a superfície do combustível está protegida contra a abrasão ou a formação de fissuras, o que reduz a ruptura do combustível durante o transporte. Conse- quentemente, não há nenhuma perda de material de partida ou aditivo.

É, além disso, vantajoso que o combustível não necessite ser armazenado e transportado em nenhum acondicionamento particular, visto 30 que o combustível não perde o aditivo pelo engorduramento e não libera ne- nhum tipo de pó e o usuário do combustível não necessita tomar quaisquer medidas protetoras contra a contaminação da roupa e das mãos. Se, por exemplo, o carvão vegetal para churrasco for tratado com o aditivo de acordo com a invenção, isto melhora o comportamento de combustão e também o manuseio do carvão vegetal para churrasco, visto que não há nenhum risco de contaminação para as mãos.

Além disso, esta encapsulação pelo aditivo impede qualquer formação de pós finos, com o resultado que é possível o manuseio do com- bustível sem colocar em risco a saúde do usuário. Se fosse somente de inte- resse um aumento no valor calorífico, a composição de aditivo acima men- cionada pode ser ajustada de modo variável.

Um método para produzir este combustível particular é explicado a seguir.

Durante a produção do combustível, o aditivo pode ser proces- sado tanto na forma sólida quanto na líquida. Na forma sólida, o aditivo é combinado na forma de flocos ou na forma de pós com o material de partida, o qual pode estar presente em qualquer forma. Após produzir uma mistura uniforme, esta é comprimida em um formato especificado, em alta pressão. Durante esta compressão, o aditivo é distribuído homogeneamente dentro dos pedaços conformados e forma uma camada protetora sobre as suas superfícies.

Alternativamente, antes da aplicação, o aditivo pode ser aqueci- do acima de seu ponto de fusão específico e usado na forma líquida. O pon- to de fusão específico da composição antes mencionada é em torno de 62 graus Celsius.

Neste caso, o processo de compressão do material de partida pode ser realizado tanto antes quanto depois do tratamento com o aditivo. O tratamento do material de partida pode ser realizado passando-se através de, ou imergindo-se em, um banho contendo o aditivo líquido ou pulverizan- do-o. Deve ser mencionado que o tratamento do material de partida com o aditivo líquido tem a vantagem que a água incorporada é expelida devido ao aditivo quente, com o resultado que a inflamabilidade é também melhorada. A temperatura preferida do aditivo quando realizando o tratamento é entre 70 e 90°, porém pode ser maior ou menor. Uma alternativa para o aditivo antes mencionado é a parafina. A parafina é uma substância não-tóxica e hidrofóbica, inodora, combustível, semelhante à cera que, sob certas condições explicadas a seguir, tem as propriedades relevantes para a invenção.

A parafina indica uma mistura de alcanos, isto é, hidrocarbone- tos saturados, onde a parafina geralmente tem a fórmula química molecular CnH2n+2, onde η pode ser entre 18 e 50. Dependendo do comprimento da cadeia, o ponto de fusão varia entre 30 e 80°C e a dureza da parafina varia, com a possibilidade vantajosa de selecionar um ponto de fusão e um grau de dureza desejados, dependendo da aplicação. Consequentemente, o mé- todo descrito acima pode ser realizado inalterado com a parafina.

A parafina pode ser usada sozinha ou em combinação com o aditivo explicado acima, tendo sido verificado que uma mistura com o aditivo antes mencionado tem propriedades muito boas com uma fração máxima de 50% de parafina.

Além disso, nos casos nos quais for desejado meramente um aumento nos valores caloríficos, as gorduras vegetais e animais podem ser usadas sozinhas ou em qualquer razão de mistura. Os exemplos não finais para isto são o óleo de colza, o éster metílico de colza, o óleo de girassol, o óleo de linhaça, o azeite de oliva, o óleo de coco ou a gordura de coco, as sementes de óleo de palma, o óleo de soja e todas as composições de ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oléico, ácido mirístico e ácido linoléico.

Claims (7)

1. Combustível compreendendo um material de partida com um primeiro aditivo, caracterizado pelo fato de que o aditivo compreende 50 a 60% de ácido palmítico, 40 a 50% de ácido esteárico, máximo de 1% de áci- do láurico, máximo de 3% de ácido mirístico e traços de ácido oléico.

2. Combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o combustível compreende a parafina como um segundo aditivo.

3. Combustível de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a fração máxima do segundo aditivo é tão grande quanto a fração do primeiro aditivo.

4. Combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material de partida é compri- mido em pedaços conformados.

5. Combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material de partida é o carvão, a biomassa ou uma mistura deles.

6. Método para produzir um combustível compreendendo as se- guintes etapas: a) produzir um material de partida, b) adicionar um aditivo de acordo com a reivindicação 1 e/ou um aditivo de acordo com a reivindicação 2, em que o combustível é comprimido em um formato particular, antes ou depois de adicionar o aditivo.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, em que o aditivo é aquecido até pelo menos o seu ponto de fusão específico.