Análise de um queimador infravermelho funcionando com combustível híbrido : GLP/Bio-óleo

A biomassa é considerada a maior fonte renovável de energia, podendo ser usada de forma ambientalmente sustentável. A partir da pirólise da biomassa é possível a obtenção de produtos com maior densidade energética e propriedades de uso melhores. O líquido resultante do seu processo é tradicionalmente chamado de bio-óleo. A utilização de queimadores infravermelhos em aplicações industriais apresenta muitas vantagens do ponto de vista técnico-operacional, como por exemplo, homogeneidade no fornecimento de calor, na forma de radiação e convecção, apresentando um maior controle das emissões devido à passagem dos gases de exaustão através de um leito cerâmico macroporoso. O presente trabalho apresenta um queimador infravermelho comercial adaptado com um ejetor proposto capaz de queimar numa configuração híbrida de gás liquefeito de petróleo (GLP) e bio-óleo diluído. A diluição do bio-óleo com álcool etílico absoluto teve como principal objetivo diminuir a viscosidade do fluido, e melhorar a estabilidade e a atomização. Foi introduzido um controlador de temperatura com termopar modulando dois estágios (fogo baixo/alto), e eletroválvulas para alimentação dos combustíveis. O queimador infravermelho foi submetido a testes e ensaios, sendo atomizado o bio-óleo diluído, e avaliado o seu desempenho mediante a realização de balanço de energia. Como método de análise termodinâmica para estimativa de carga foi utilizado uma placa de alumínio localizada na saída dos gases de combustão, sendo a distribuição de temperaturas medida por termopares. A diluição reduziu a viscosidade do bio-óleo em 75,4% e aumentou em 11% o poder calorífico inferior do mesmo, propiciando ao queimador uma combustão estável através da atomização com o ar comprimido e queima conjunta com GLP. Injetando o combustível híbrido houve aumento na transferência de calor da placa para o meio ambiente em 21,6% e ganho energético útil de 26,7%, em função da melhora na eficiência da 1ª Lei da Termodinâmica do queimador infravermelhoBiomass is considered the largest renewable energy source that can be used in an environmentally sustainable. From the pyrolysis of biomass is possible to obtain products with higher energy density and better use properties. The liquid resultant of this process is traditionally called bio-oil. The use of infrared burners in industrial applications has many advantages in terms of technical-operational, for example, uniformity in the heat supply in the form of radiation and convection, with a greater control of emissions due to the passage of exhaust gases through a macroporous ceramic bed. This paper presents a commercial infrared burner adapted with an ejector proposed able to burn a hybrid configuration of liquefied petroleum gas (LPG) and bio-oil diluted. The dilution of bio-oil with absolute ethanol aimed to decrease the viscosity of the fluid, and improving the stability and atomization. It was introduced a temperature controller with thermocouple modulating two stages (low heat / high heat), and solenoid valves for fuels supply. The infrared burner has been tested, being the diluted bio-oil atomized, and evaluated its performance by conducting energy balance. The method of thermodynamic analysis to estimate the load was used an aluminum plate located at the exit of combustion gases and the distribution of temperatures measured by thermocouples. The dilution reduced the viscosity of the bio-oil in 75.4% and increased by 11% the lower heating value (LHV) of the same, providing a stable combustion to the burner through the atomizing with compressed air and burns combined with LPG. Injecting the hybrid fuel there was increase in the heat transfer from the plate to the environment in 21.6% and gain useful benefit of 26.7%, due to the improved in the efficiency of the 1st Law of Thermodynamics of infrared burne