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Dissertação

{pt_PT=Effects of potassium and calcium on the combustion behaviour of biomass} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O principal objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos dos elementos potássio (K) e cálcio (Ca) na combustão de biomassa a baixas e altas taxas de aquecimento. A biomassa utilizada foi o bagaço de uva, peneirado na gama de granulometrias 200-250 μm. Usando processos de desmineralização e impregnação, foram obtidas 12 amostras diferentes: original, desmineralizada e impregnadas com 0,1, 0,5, 0,82, 3 e 6% em massa de K e 0,1, 0,5, 1,08, 3 e 6% em massa de Ca. Inicialmente, para identificar o papel individual de K e Ca, foram realizados ensaios de pirólise e combustão às amostras de biomassa num analisador termogravimétrico (TGA). Em geral, o processo de combustão foi promovido com aumento da concentração de K, enquanto o Ca não influenciou significativamente este processo. Os ensaios a altas taxas de aquecimento foram realizados num queimador de chama plana McKenna a duas condições de operação distintas. Uma câmara de alta velocidade foi usada para captar as fases iniciais do processo de combustão, em particular os eventos de ignição e combustão de voláteis. Os resultados obtidos mostraram que a impregnação de K levou a uma diminuição do tempo de atraso à ignição, enquanto a impregnação de Ca não teve um impacto significativo. Ambos os pré-tratamentos de impregnação diminuíram o tempo de combustão dos voláteis com o aumento das concentrações de K ou Ca. Finalmente, as impregnações com K e Ca tiveram um impacto mais significativo no tempo de combustão dos voláteis do que no tempo de atraso à ignição., en=The main objective of this work is to evaluate the effects of potassium (K) and calcium (Ca) on the combustion behaviour of biomass at low and high heating rates. The biomass used was grape pomace, sieved in the size range of 200-250 µm. With the pre-treatments of demineralization and impregnation, a total of 12 different samples were obtained: raw, demineralized and impregnated grape pomace with 0.1, 0.5, 0.82, 3 and 6 wt.% of K, and 0.1, 0.5, 1.08, 3 and 6 wt.% of Ca. Firstly, to identify the individual role of K and Ca, the biomass samples were pyrolyzed in a N2 atmosphere and oxidized in air using a thermogravimetric analyser (TGA). In general, the combustion process was promoted with increasing K concentration, whereas Ca did not significantly influence this process. The high heating rate tests were performed in a McKenna burner at two different operating conditions. A CMOS high-speed camera was used to record the ignition and the volatiles combustion events. The results obtained showed that K impregnation led to a decrease in the ignition delay time as the concentration of K increased, while Ca impregnation did not have a significant impact on the ignition delay time. Both impregnation pre-treatments decreased the volatiles combustion time as the concentration of K or Ca increased. Finally, the impregnation with K and Ca had a more significant impact on the volatiles combustion time than on the ignition delay time.}
Keywords: {pt=Potássio, cálcio, análise termogravimétrica, partículas isoladas, tempo de atraso à ignição, tempo de combustão de voláteis, en=Potassium, calcium, thermogravimetric analysis, single particle, ignition delay time, volatile combustion time}

Discussão: julho 19, 2017, 14:0