BRPI0901244A2 - process for charcoal production using pyrolysis gases - Google Patents

process for charcoal production using pyrolysis gases Download PDF

Info

Publication number
BRPI0901244A2
BRPI0901244A2 BRPI0901244A BRPI0901244A2 BR PI0901244 A2 BRPI0901244 A2 BR PI0901244A2 BR PI0901244 A BRPI0901244 A BR PI0901244A BR PI0901244 A2 BRPI0901244 A2 BR PI0901244A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
furnace
gases
heating
biomass
combustion chamber
Prior art date
Application number
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Santos Osvaldo Joaquim Dos
Original Assignee
Holytech Tecnologia Sustentavel Ltda
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Holytech Tecnologia Sustentavel Ltda filed Critical Holytech Tecnologia Sustentavel Ltda
Priority to BRPI0901244 priority Critical patent/BRPI0901244A2/en
Publication of BRPI0901244A2 publication Critical patent/BRPI0901244A2/en

Links

Abstract

PROCESSO PARA PRODUçãO DE CARVãO VEGETAL COM APROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÈLISE, para utilização na produção de carvão vegetal, reduzindo consideravelmente as emissões e minimizando o impacto ambiental como o efeito estufa e chuva ácida, ao qual foi dada original elaboração, com o objetivo de melhorar a sua utilização e eficiência em relação aos similares existentes. O processo depende de no mínimo dois fornos de carbonização (1) adequadamente dispostos sobre fornalha (2) para aquecimento dos fornos, portando cada um deles duto (3) de pós-queima de biomassa no interior da fornalha (2), contando com câmara de combustão de biomassa (4); contendo dutos (5) para canalizar os gases gerados na carbonização para o interior da câmara de combustão (4), sendo que dutos (6) para saída dos gases provenientes da queima no interior da fornalha, chaminé (7).PROCESS FOR PRODUCTION OF VEGETABLE CHARCOAL WITH THE USE OF PYRÉLYSIS GASES, FOR USE IN CHARCOAL PRODUCTION, REDUCING EMISSIONS considerably and minimizing the environmental impact such as greenhouse effect and acid rain, which was originally elaborated with the aim of improving its use and efficiency in relation to existing ones. The process depends on at least two carbonization furnaces (1) suitably disposed on a furnace (2) for heating the furnaces, each carrying a biomass afterburning duct (3) inside the furnace (2), with a chamber biomass combustion (4); containing ducts (5) to channel the gases generated by the carbonization into the combustion chamber (4), and ducts (6) for exhaust gases from the burning inside the furnace, chimney (7).

Description

PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISEPROCESS FOR PRODUCTION OF VEGETABLE CHARCOAL FOR THE USE OF PYROLYSIS GASES

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD

O seguinte relatório descritivo da presente aplicação de invenção serefere ao desenvolvimento de processo para produção de carvão vegetal comaproveitamento doas gases da pirólise, para utilização na produção de carvãovegetal, reduzindo consideravelmente as emissões e minimizando o impactoambiental como o efeito estufa e chuva ácida, ao qual foi dada original elaboração,com o objetivo de melhorar a sua utilização e eficiência em relação aos similaresexistentes.The following descriptive report of the present application relates to the development of a process for the production of charcoal using pyrolysis gases for use in the production of charcoal, considerably reducing emissions and minimizing environmental impact such as greenhouse effect and acid rain, to which original elaboration was given, aiming to improve its utilization and efficiency in relation to similar ones.

ESTADO DA ARTESTATE OF ART

A queima de madeira e refugos de produtos que contém celulose eIignina para a produção de carvão vegetal está bem documentada da arte prévia.Burning wood and scrap from products containing eIignin cellulose for charcoal production is well documented from prior art.

As buscas efetuadas no estado da arte pertinente ao campo técnico dainvenção revelaram a existência de diversos documentos de patente quemencionam processos de produção de carvão vegetal.State-of-the-art searches pertaining to the technical field of the invention have revealed the existence of several patent documents referring to charcoal production processes.

O documento BR 0.104.966-6 de LÚCIO et al. (2001) descreve umprocesso de carbonização da madeira que consiste em submetê-la a um tratamentotérmico, em temperaturas mais elevadas que a ambiente, em uma atmosferacontrolada, que deve ser isenta de oxigênio livre. Durante o processo decarbonização, há uma decomposição da madeira pelo efeito da temperaturaresultando em um produto sólido - carvão vegetal - e desprendimento de matériavolátil parte da qual pode ser condensada.Document BR 0.104.966-6 by LÚCIO et al. (2001) describes a process of carbonization of wood that consists in subjecting it to a heat treatment, at higher temperatures than the environment, in a controlled atmosphere, which must be free of free oxygen. During the carbonization process, there is a decomposition of wood by the effect of temperature resulting in a solid product - charcoal - and detachment of volatile material from which it can be condensed.

CARDOSO (2005) no BR 0.500.043-2 revela um processo paraprodução de carvão vegetal, onde a biomassa é conduzida para o reator contendodutos no seu interior, uma câmara de combustão com a chaminé fechada na parteexterior e com uma clarabóia. A temperatura do reator é monitorada pelostermopares com temperaturas variando de 0 a 500SC. O fim do processo se dáquando a temperatura da chaminé está em torno de 380SC.CARDOSO (2005) in BR 0.500.043-2 discloses a process for charcoal production, where the biomass is conveyed to the reactor containing pipelines inside, a combustion chamber with the chimney closed on the outside and a skylight. Reactor temperature is monitored by thermocouples with temperatures ranging from 0 to 500 ° C. The end of the process when the chimney temperature is around 380 ° C.

Outro processo para produção de carvão vegetal é descrito por ROCHAet al. (2006) no BR 0.604.076-4, revelando produção continua de carvão vegetal eseus derivados a partir de resíduos orgânicos de biomassa polidispersa, utilizandoa tecnologia de pirólise oucarbonização.Another process for producing charcoal is described by ROCHAet al. (2006) in BR 0.604.076-4, revealing continuous production of charcoal and its derivatives from polydisperse biomass organic residues using pyrolysis or carbonization technology.

Um processo de produção de carvão vegetal usando refugos de safrasagrícolas é descrito no BR 9.201.342-2, por pirólise parcial em fornos de alvenaria.A process of producing charcoal using crop residues is described in BR 9,201,342-2 by partial pyrolysis in masonry kilns.

Num reator contínuo é descrito o processo de obter carvão vegetal comaproveitamento dos gases combustíveis, resultantes da pirólise da matéria vegetalcomo fonte de calor para o processo, mostrado no BR 9.802.964-9 de LÚCIO et al.(1998). No processo, os constituintes dos produtos voláteis são queimados em umacâmara independentes para a geração do calor necessário ao processo. Resultaque a queima de parte da madeira é evitada e que produtos condensáveispoluentes não são lançados para a atmosfera. O reator permite um controle precisodo processo, obtendo-se assim o teor de carbono fixo que desejar, e um maiorrendimento da carbonização.In a continuous reactor is described the process of obtaining charcoal with the use of combustible gases, resulting from the pyrolysis of vegetable matter as a heat source for the process, shown in BR 9.802.964-9 by LÚCIO et al. (1998). In the process, the constituents of volatile products are burned in an independent chamber to generate the heat required for the process. As a result, burning of part of the wood is avoided and pollutant condensable products are not released into the atmosphere. The reactor allows precise control of the process, thus obtaining the desired fixed carbon content, and a higher carbonization yield.

Ainda de LÚCIO et al. (1998) se tem no BR 9.806.361-8 um processo eforno para a destilação destrutiva da madeira visando à obtenção do carvão vegetale ou recuperação dos produtos voláteis da madeira, ou a obtenção da madeiraanidra. O processo de carbonização da madeira consiste em submetê-la a umtratamento térmico em temperaturas mais elevadas que a ambiente, em umaatmosfera controlada, se possível isenta de oxigênio livre.Still by Lúcio et al. (1998) has in BR 9.806.361-8 an eforno process for the destructive distillation of the wood aiming to obtain the vegetal coal or recovery of the volatile wood products, or to obtain the anhydrous wood. The wood carbonization process consists of subjecting it to heat treatment at temperatures higher than the environment, in a controlled atmosphere, if possible free of free oxygen.

PROBLEMAS DA ARTEART PROBLEMS

Fornos de alvenaria chamados "Rabo Quente" geram muitos gasescomo CO, C02, H2, CH4, hidrocarbonetos gasosos, vapores de alcatrão, demetanol, de ácido acético, etc. Somente metano (CH4) esses fornos liberam 45 a50 kg/Ton de carvão produzido.Masonry furnaces called "Hot Tail" generate many gases such as CO, CO2, H2, CH4, gaseous hydrocarbons, tar vapors, demethanol, acetic acid, etc. Only methane (CH4) these furnaces release 45 to 50 kg / ton of charcoal produced.

SOLUÇÃO PROPOSTAPROPOSED SOLUTION

Tendo em vista esses problemas e com o propósito de superá-los, foidesenvolvido um processo para produção de carvão vegetal com aproveitamentodos gases da pirólise, objeto da presente patente de invenção, a qual consiste emmelhorar a sua eficiência.In view of these problems and for the purpose of overcoming them, a process for the production of charcoal using pyrolysis gases, which is the object of the present invention, has been developed, which consists in improving its efficiency.

DESCRIÇÃO DA FIGURADESCRIPTION OF THE FIGURE

A caracterização da presente solicitação para patente de invenção é feitapor meio de um desenho representativo do processo para produção de carvãovegetal com aproveitamento dos gases da pirólise, de tal modo que o processopossa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plenacaracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.The characterization of the present patent application is made by means of a representative design of the process for producing charcoal with use of pyrolysis gases, such that the process can be fully reproduced by suitable technique, allowing full characterization of the functionality of the claimed object.

A partir da figura elaborada que expressa a melhor forma ou formapreferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a partedescritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, ondeesta esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representaçãoadotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pleiteada.Esta figura é meramente ilustrativa, podendo apresentar variações,desde que não fujam do inicialmente pleiteado.From the elaborated figure that expresses the best way or preferential way of realizing the product now idealized, is based the descriptive part of the report, through a detailed and consecutive numbering, where it clarifies aspects that can be understood by the adopted representation, in order to clearly determine the protection now claimed. This figure is merely illustrative and may vary as long as they do not escape the initially claimed.

Neste caso temos que:In this case we have to:

- A figura 1 ilustra uma representação esquemática do processodesenvolvido.- Figure 1 illustrates a schematic representation of the process developed.

DESCRIÇÃO DO PROCESSOPROCESS DESCRIPTION

O processo esquematizado é constituído de no mínimo dois fornos decarbonização (1) adequadamente dispostos sobre fornalha (2) para aquecimentodos fornos, portando cada um deles duto (3) de pós-queima de biomassa no interiorda fornalha (2), contando com câmara de combustão de biomassa (4); contendodutos (5) para canalizar os gases gerados na carbonização para o interior dacâmara de combustão (4), sendo que dutos (6) para saída dos gases provenientesda queima no interior da fornalha, chaminé (7).The schematic process consists of at least two carbonization furnaces (1) properly arranged on a furnace (2) for heating the furnaces, each with a biomass afterburning duct (3) in the furnace interiord (2), with a biomass combustion (4); containing ducts (5) to channel the gases generated in the carbonization into the combustion chamber (4), with ducts (6) for exhaust gases from burning inside the furnace, chimney (7).

Para realização do processo ora proposto, a madeira a ser carbonizadaé colocada no interior do forno de carbonização (1) e o aquecimento é realizadocom a queima de biomassa na câmara de combustão (4), gerando calor suficientepara aquecer o forno a temperaturas superiores a 6002C; o calor gerado éconduzido por meio do duto (3) para o interior da fornalha, aquecendo então o fornoe após liberado por meio do duto (6) até a chaminé (7) para serem expelidos naatmosfera. Com o aquecimento da madeira no interior do forno (1), ocorrerá acarbonização da madeira e por conseqüência a liberação de gases combustíveis,vapores de água, C02, todos esses vapores e gases são canalizados por meio doduto (5) até a câmara de combustão (4) para serem consumidos juntamente com abiomassa, gerando calor adicional para aquecimento do forno, num processo dequase auto alimentação. Terminado a carbonização do primeiro forno, os gasesoriundos do interior do forno (1), queimados juntamente com a biomassa, sãoutilizados para iniciar o aquecimento de um segundo forno acoplado na mesmacâmara de combustão; de tal maneira por um sistema de fechamento, cessa-se oaquecimento do primeiro forno e abre-se a passagem do calor para um segundoforno, este processo faz-se com que a câmara de combustão de biomassa (4)nunca se resfrie. O processo comporta quantos fornos for possível acoplar a umamesma câmara de combustão, e o processo segue-se da mesma forma, terminadoa carbonização de um forno, inicia-se o aquecimento do forno adjacente com osgases provenientes do outro forno; até o resfriamento do primeiro forno e entãosegue com a queima de biomassa para continuara o aquecimento até este fornogerar gás combustível para quase autoalimentar o aquecimento, o sistema funcionanum ciclo fechado. E segue-se assim alternadamente sem parar. Esteprocedimento faz com que a câmara de combustão nunca se resfrie, aumentando aeficiência da queima.To carry out the proposed process, the wood to be carbonized is placed inside the carbonization furnace (1) and heating is carried out by burning biomass in the combustion chamber (4), generating sufficient heat to heat the furnace to temperatures above 600 ° C. ; The generated heat is conducted through the duct (3) into the furnace, then heating the furnace and then released through the duct (6) to the chimney (7) to be expelled into the atmosphere. With the heating of the wood inside the oven (1), the wood will carbonize and consequently the release of combustible gases, water vapors, CO2, all these vapors and gases are channeled through the pipeline (5) to the combustion chamber. (4) to be consumed together with abiomass, generating additional heat for furnace heating, in a process of almost self-feeding. After the carbonization of the first furnace is finished, gases from the interior of the furnace (1), burned together with the biomass, are used to start heating a second furnace coupled to the same combustion chamber; In such a way by a closing system, the first furnace ceases to heat and the heat passage to a second oven is opened, this process causes the biomass combustion chamber (4) never to cool. The process comprises as many furnaces as can be coupled to the same combustion chamber, and the process follows in the same way, after the carbonization of one furnace, the heating of the adjacent furnace with the gases from the other furnace begins; until the first furnace cools down and then burns biomass to continue heating until it generates fuel gas to almost self-heat the system, the system runs in a closed loop. And so it follows alternately without stopping. This procedure makes the combustion chamber never cool, increasing the burning efficiency.

Claims (7)

1. - PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISE, caracterizado pelo fato doaquecimento ser realizado com a queima de biomassa na câmara de combustão(4), gerando calor suficiente para aquecer o forno a temperaturas superiores a 600°C; sendo o calor gerado é conduzido por meio do duto (3) para o interior dafornalha, aquecendo então o forno e após liberado por meio do duto (6) até achaminé (7) para serem expelidos na atmosfera.1. - Process for the production of charcoal for the pyrolysis gases, characterized by the fact that the heating is performed by burning biomass in the combustion chamber (4), generating enough heat to heat the oven to temperatures above 600 ° C; The heat being generated is passed through the duct (3) into the furnace, then heating the oven and then released through the duct (6) to the chimney (7) to be expelled into the atmosphere. 2. - PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISE, de acordo com a reivindicação 1e caracterizado pelo fato dos combustíveis, vapores de água, C02, todos essesvapores e gases são canalizados por meio do duto (5) até a câmara de combustão(4) para serem consumidos juntamente com a biomassa, gerando calor adicionalpara aquecimento do forno.2. The process for producing charcoal for the use of pyrolysis gases according to claim 1 and characterized in that the fuels, water vapors, CO2, all these vapors and gases are channeled through the duct (5) to the heating chamber. combustion (4) to be consumed together with the biomass, generating additional heat for furnace heating. 3. - PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISE, de acordo com a reivindicação 1e caracterizado pelo fato dos gases oriundos do interior do forno (1), queimadosjuntamente com a biomassa, serem utilizados para iniciar o aquecimento de umsegundo forno acoplado na mesma câmara de combustão; de tal maneira por umsistema de fechamento, cessa-se o aquecimento do primeiro forno e abre-se apassagem do calor para um segundo forno, este processo faz-se com que acâmara de combustão de biomassa (4) nunca se resfrie.3. A process for producing charcoal for the use of pyrolysis gases according to claim 1 and characterized in that the gases from the interior of the furnace (1), burned together with the biomass, are used to initiate the heating of a second coupled furnace. in the same combustion chamber; In such a manner by a closing system, the heating of the first furnace ceases and the heat is opened to a second furnace, this process ensures that the biomass combustion chamber (4) never cools. 4. claim not available in original document.4. claim not available in original document. 5. - PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISE, de acordo com a reivindicação 1e caracterizado pelo fato do processo comportar quantos fornos for possívelacoplar a uma mesma câmara de combustão.5. The process for producing charcoal for the use of pyrolysis gases according to claim 1 and characterized in that the process comprises as many ovens as can be coupled to the same combustion chamber. 6. - PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISE, de acordo com a reivindicação 1e caracterizado pelo fato de que terminado a carbonização de um forno, inicia-se oaquecimento do forno adjacente com os gases provenientes do outro forno; até oresfriamento do primeiro forno e então segue com a queima de biomassa paracontinuara o aquecimento até este forno gerar gás combustível para o sistemafunciona num ciclo fechado.6. A process for producing charcoal for the pyrolysis gas utilization according to claim 1 and characterized in that once the carbonization of one furnace is completed, the adjacent furnace heats up with the gases from the other furnace; until the first furnace cools down and then proceeds with the burning of biomass to continue heating until this furnace generates combustible gas for the system to operate in a closed loop. 7. - PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL COMAPROVEITAMENTO DOS GASES DA PIRÓLISE, de acordo com a reivindicação 1e caracterizado pelo fato de ser constituído de no mínimo dois fornos decarbonização (1) adequadamente dispostos sobre fornalha (2) para aquecimentodos fornos, portando cada um deles duto (3) de pós-queima de biomassa no interiorda fornalha (2), contando com câmara de combustão de biomassa (4); contendodutos (5) para canalizar os gases gerados na carbonização para o interior dacâmara de combustão (4), sendo que dutos (6) para saída dos gases provenientesda queima no interior da fornalha, chaminé (7).7. A process for the production of charcoal for the use of pyrolysis gases according to claim 1 and characterized in that it consists of at least two carbonization ovens (1) suitably arranged on a furnace (2) for heating all the ovens. of them biomass afterburning duct (3) in the furnace interiord (2), with biomass combustion chamber (4); containing ducts (5) to channel the gases generated in the carbonization into the combustion chamber (4), with ducts (6) for exhaust gases from burning inside the furnace, chimney (7).
BRPI0901244 2009-04-09 2009-04-09 process for charcoal production using pyrolysis gases BRPI0901244A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0901244 BRPI0901244A2 (en) 2009-04-09 2009-04-09 process for charcoal production using pyrolysis gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0901244 BRPI0901244A2 (en) 2009-04-09 2009-04-09 process for charcoal production using pyrolysis gases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0901244A2 true BRPI0901244A2 (en) 2010-11-30

Family

ID=43217291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0901244 BRPI0901244A2 (en) 2009-04-09 2009-04-09 process for charcoal production using pyrolysis gases

Country Status (1)

Country Link
BR (1) BRPI0901244A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0707683A2 (en) Method and device for coking coal with a high content of volatile material
AU2010295138B2 (en) External combustion and internal heating type coal retort furnace
BRPI0717650B1 (en) "Process for producing a hydrogen rich product gas".
RU2010143867A (en) METHOD FOR PRODUCING IRON PELLETS
Xu et al. Investigation of steam effect on ignition of dispersed coal particles in O2/N2 and O2/CO2 ambiences
CN107473220A (en) It is a kind of to utilize the method for activating converter producing activated material
Syrodoy et al. Characteristics and conditions for ignition of bio-coal mixtures based on coal and forest combustible material
US9650254B2 (en) Method for preparation of active carbon by pyrolysis of organics
CN105542815A (en) Device for producing wood charcoal and recovering wood vinegar and wood tar
Song et al. Microwave gasification and oxy-steam combustion for using the biomass char
CN205347320U (en) Coke oven
CN101691492A (en) Coal carbonization technology
BRPI0901244A2 (en) process for charcoal production using pyrolysis gases
RU2536719C2 (en) Method of enrichment of alternative, carbon-containing, low calorie wastes for use in furnace plants
BR112013008796B1 (en) method and equipment for producing coke during an indirectly heated gasification procedure
JP4910431B2 (en) Method and apparatus for pyrolysis gasification of waste
KR101798332B1 (en) System and method for producing biochar and dealing with thermal decomposition gases
CN108641734A (en) Subregion continuous tunnel kiln retort
Ayass et al. Process design and operation of a wood charcoal retort
RU2628602C1 (en) Wood coal production device
Yuan et al. Design and manufacture of horizontal continuous biomass carbonization equipment
Ryzhkov et al. The Effect of Thermal Pretreatment Process on Bio-Fuel Conversion
JP2018030921A (en) Method for obtaining carbon material of high quality from woody biomass together with energy with high energy efficiency
RU2150483C1 (en) Charcoal production apparatus
RU16193U1 (en) WASTE PROCESSING PLANT

Legal Events

Date Code Title Description
B06G Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette]

Free format text: SOLICITA-SE A REGULARIZACAO DA PROCURACAO, UMA VEZ QUE BASEADO NO ARTIGO 216 1O DA LPI, O DOCUMENTO DE PROCURACAO DEVE SER APRESENTADO NO ORIGINAL, TRASLADO OU FOTOCOPIA AUTENTICADA.

B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 3A ANUIDADE.

B08G Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette]
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE AS 4A, 5A E 6A ANUIDADES.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2343 DE 01-12-2015 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.