INVESTIGAÇÃO SOBRE INCANDESCÊNCIA EM MADEIRAmtc-m16.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/jeferson/2003/12.05.07.30/doc/... · ... com o mesmo tipo de madeira, nas mesmas condições de

INPE-10056-TDI/890

INVESTIGAÇÃO SOBRE INCANDESCÊNCIA EM MADEIRA

Elaine Reis de Carvalho

Dissertação de Mestrado do Curso da Pós-Graduação em Engenharia e TecnologiaEspaciais/Combustão, orientada pelo Dr. João Andrade de Carvalho Júnior, aprovada

em 26 de março de 1999.

INPESão José dos Campos

2003

541.126

CARVALHO E. R. Investigação sobre incandescência em madeira / E. R. Carvalho. – São José dos Campos: INPE, 1999. 81p. – (INPE-10056-TDI/890).

1.Incandescência. 2.Combustão. 3.Biomassa. 4.Trans- ferência de calor. 5. Combustão de biomassa. 6.Machaerium anguwtifolium. I.Título.

AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador Dr. João Andrade de Carvalho Júnior, meus agradecimentos

e admiração pelo profissionalismo e simplicidade dos grandes mestres. Àquele que

permitiu com suas motivações, a concretização de meu projeto de mestrado.

Ao Dr. Carlos Alberto Gurgel Veras, pelas excelentes informações e literatura

fornecidas.

Ao Dr. Marco Aurélio Ferreira pelas sugestões no projeto do tubo de

aquecimento.

Ao José Carlos dos Santos pela ajuda e colaboração na montagem experimental.

Ao colega Daniel Ferreira que auxiliou-me durante a realização dos testes.

Aos colegas César e Geraldo pelo apoio na Informática.

Ao Aguinaldo Martins Serra Júnior pela colaboração e informações fornecidas.

À Maria Ignês, Maria Aparecida, Franciane, Alvino e Sr. Otávio agradeço pela

ajuda e assistência dadas.

Ao Laboratório Associado de Combustão e Propulsão do INPE, pelas facilidades

e apoio oferecidos para a realização dos experimentos e análises.

À equipe que participou da queimada florestal, pelas fotos registradas no

Capítulo 2.

À CAPES, pela bolsa concedida e à FAPESP, pelo suporte financeiro através do

projeto 98/00104-9.

E, em especial à minha família, que muito me apoiou em todos os momentos.

RESUMO

Este trabalho trata da combustão sem chama, chamada incandescência, emtroncos de madeira. Os objetivos principais são: verificar os parâmetros que favorecemo início e a continuidade do processo de incandescência e medir as concentrações deCO, CO2 e O2 durante a queima. Os ensaios foram feitos em um tubo de aquecimentoconectado a um controlador de temperatura e com entrada de ar controlada. Através deexperimentos feitos com temperaturas (250 oC e 300 oC) e vazões volumétricas de ardiferentes (42,5 l/min. e 57 l/min.), com o mesmo tipo de madeira, nas mesmascondições de secagem e dimensões, diferenças na taxa de queima foram investigadas.As concentrações de O2, CO2 e CO mantiveram-se nas faixas de 12 a 21%, 0 a 7% e 0 a5%, respectivamente. Quanto mais alta a temperatura do forno de aquecimento, maioreseram as taxas de emissão de CO e CO2. A taxa de queima variou de 2,75 a 7,42 g/min.A queima ocorreu mais rapidamente nas condições de forno pré-aquecido à temperaturade 300 oC e vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF SMOULDERING IN WOOD

ABSTRACT

This work investigates combustion without flame, called smolderingcombustion, in trunks. The main goals are: to check the parameters that control the startand the stability of the smoldering process and to measure the CO, CO2 and O2concentrations during the burning. The tests were performed in a heating tube connectedto a temperature controller and with the insertion of controlled air mass flow. Throughexperiments made with different temperatures (250 oC and 300 oC) and different airoutflows (42,5 l/min. and 57 l/min.), with the same type of wood, which were in similarconditions of drying and dimensions, differences in burning rates were investigated.The O2, CO2 and CO concentrations varied between 12 and 21%, 0 and 7% and 0 and5%, respectively. The higher the temperature of the furnace, the higher the emissionrates of CO and CO2. The burning rate varied from 2,75 to 7,42 g/min. The burningoccurred faster with preheated furnace at temperature of 300 oC and air flow rates of42,5 l/min.

SUMÁRIO

Pág.

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABELAS

LISTA DE SÍMBOLOS

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO ................................................................................19

1.1 - Posicionamento do Problema..................................................................................19

1.2 - Processo de Decomposição Térmica da Madeira durante a Queima......................21

1.3 - Processo de Incandescência em Queimadas em Florestas Tropicais......................25

1.4 - Objetivo do Trabalho..............................................................................................27

CAPÍTULO 2 – OBSERVAÇÕES SOBRE INCANDESCÊNCIA EM

QUEIMADA REAL ...........................................................................29

2.1 - Local do Ensaio.......................................................................................................29

2.2 - Descrição dos Dados de Temperatura nos Troncos Fotografados..........................29

CAPÍTULO 3 – AMOSTRAS, EQUIPAMENTOS E PROCEDIMENTOS EM

LABORATÓRIO ...............................................................................41

3.1 - Preparação das Amostras........................................................................................41

3.2 - Caracterização do Material......................................................................................41

3.2.1 - Porosimetria.........................................................................................................41

3.2.2 - Picnometria.......................................................................................................... 42

3.2.3 - Perda de Massa em Termobalança.......................................................................42

3.2.4 - Análise de Carbono, Hidrogênio e Nitrogênio da Biomassa...............................43

3.3 – Equipamentos.........................................................................................................44

3.4 - Procedimentos dos Ensaios.....................................................................................49

CAPÍTULO 4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO .....................................................51

4.1 – Preliminares............................................................................................................51

4.2 - Resultados obtidos com vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.

e forno aquecido a 250 oC........................................................................................51

4.3 - Resultados obtidos com vazão volumétrica de ar de 57 l/min.


4.4 - Resultados obtidos com vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.


4.5 - Resultados obtidos com vazão volumétrica de ar de 57 l/min.


4.6 - Características Gerais do Experimento...................................................................61

4.7 – Taxas Médias de Consumo com Base nos Pesos Inicial e Final da Amostra.........62

4.8 – Estimativa da Velocidade de Propagação da Frente de Incandescência.................66

CAPÍTULO 5 – CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHO

FUTURO .............................................................................................69

5.1- Conclusão.................................................................................................................69

5.2 – Recomendações para Trabalho Futuro...................................................................70

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................73

APÊNDICE A................................................................................................................75

LISTA DE FIGURAS

Pág.

1.1 – Esquema mostrando os períodos de queima da madeira........................................23

1.2 – Esquema do balanço de energias associadas à combustão da biomassa................27

2.1 – Incandescência em tronco oco de diâmetro externo de 0,35 m..............................30

2.2 – Incandescência em tronco oco de diâmetro externo de 0,55 m..............................31

2.3 – Incandescência em tronco oco com diâmetro externo de 0,65 m...........................32

2.4 – Outra vista do tronco da Figura 2.3........................................................................33

2.5 – Outra vista do tronco da Figura 2.3........................................................................34

2.6 – Incandescência em tronco maciço com diâmetro externo de 0,65 m.....................35

2.7 – Incandescência em tronco maciço fibroso com diâmetro externo de 0,45 m.........36

2.8 – Incandescência em cruzamento de troncos.............................................................37

3.1 – Dados do teste em termobalança............................................................................44

3.2 – Esquema do forno desenvolvido.............................................................................45

3.3 – Fotografia do forno desenvolvido...........................................................................45

3.4 – Esquema da linha de amostragem de gases............................................................47

3.5 – Fotografia dos analisadores e do sistema de coleta e análise de dados..................48

3.6 – Esquema do posicionamento dos termopares nas amostras...................................50

4.1 – Variação das temperaturas T1 a T5 em função do tempo de teste, para forno

aquecido a 250 oC e vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min..................................52

4.2 – Variação das concentrações de O2, CO2 e CO em função do tempo, para forno



aquecido a 250 oC e vazão volumétrica de ar de 57 l/min.....................................56











4.9 – Propagação da frente de incandescência no teste da Figura 4.1.............................67

LISTA DE TABELAS

Pág.

1.1 – Dados de decomposição de duas espécies de madeira...........................................24

2.1 – Temperaturas medidas em troncos sob processo de incandescência......................38

4.1 – Taxa de consumo e porcentagem consumida das amostras em cada

experimento............................................................................................................63

LISTA DE SÍMBOLOS

Dp: - diâmetro dos poros (m);

∆h: - entalpia requerida para elevar a temperatura do substrato (J.kg-1);

Qc: - fluxo de calor no sentido da região virgem do substrato (J.s-1.m-2);

v: - vazão volumétrica de ar (l.min-1);

V: - velocidade de propagação da frente de incandescência (cm.hr-1);

ρ: - massa específica (kg.m-3);

ρF: - massa específica do material sólido (kg.m-3).

19

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

1.1 - Posicionamento do Problema

Incandescência é um modo de combustão caracterizado pela degradação térmica

e carbonização de material virgem, sem chama, com desenvolvimento de fumaça e

visível brilho. Estatísticas mostram que 75 % de incêndios em habitações podem

queimar sem chama em seus estágios iniciais, seguido somente mais tarde por chama

(National Fire Protection Association, 1963).

Estudos recentes de incêndio por incandescência foram motivados por sua

ocorrência em amontoados de lixo industrial, tais como carvão vegetal, cacau, madeira,

serragem, magnésio e piritas. Edgerton et al. (1963), Gugan (1966) e Muramatsu et al.

(1979) estudaram a incandescência em cigarros sob as condições de campos de

convecção forçada alternando com o natural, como ocorreria no ato de fumar. Kinbara et

al. (1967) investigaram o processo em papéis enrolados, bastões de incenso e tiras de

papelão, apresentando uma teoria aproximada da incandescência, onde eles assumem

que: (1) o processo ocorre quando a temperatura do material atingiu uma temperatura de

ignição e (2) a taxa de geração de calor na zona de incandescência é governada pela

disponibilidade de oxigênio.

Posteriormente, um mecanismo foi proposto por Moussa et al. (1976) para a

incandescência de materiais celulósicos, onde a inibição química do processo em

celulose foi objeto de várias investigações experimentais. O modelo explica os efeitos

da fração molar de oxigênio e pressão parcial sobre a velocidade da frente de

incandescência, a temperatura e o limite de extinção. Dependendo das concentrações de

oxigênio do ambiente e da pressão parcial, o processo pode ser permanente e auto-

sustentado, ou transiente e seguido por chama ou extinção. A fração molar de oxigênio

20

ambiente e a pressão parcial governam o fluxo de calor gerado pela oxidação do carvão

dentro da zona de incandescência.

Sabe-se que celulose, quando aquecida, se decompõe para produzir carvão e

voláteis. O carvão então reage com o oxigênio para fornecer o fluxo de calor necessário

para sustentar a pirólise. Quando esses processos estão em equilíbrio, uma onda de

incandescência permanente é obtida, caso contrário ocorre a extinção. Assim, para

baixos valores de fração molar do oxigênio e pressão parcial, a incandescência

transiente é seguida pela extinção, enquanto que, em altos valores, é seguida por chama

e expansão da chama sobre o material virgem.

O estudo apresentado nesta dissertação tem sua origem na pesquisa de campo

sobre processos de queimada em florestas tropicais, conduzida pelo Laboratório

Associado de Combustão e Propulsão (LCP) do Instituto Nacional de Pesquisas

Espaciais (INPE) (Carvalho et al., 1995; Araújo et al. 1997; Serra, 1997; Carvalho et al.,

1998a, 1998b). Em queimadas, o período de incandescência é posterior ao período de

chamas, contrário do que ocorre com incêndios em habitações.

Durante o estágio de chamas, os materiais de tamanho menor sustentam o

consumo de troncos e galhos maiores (Ottmar, 1983). O estágio de incandescência

segue o período de chamas, quando a biomassa de tamanho maior pode permanecer

fumegando por vários dias. Fatores de emissão são diferentes nos dois períodos (Ward,

1983) e a biomassa consumida em cada um deles influencia diretamente a quantidade de

emissões produzidas.

Esses dois períodos distintos de combustão são importantes para entender os

efeitos ecológicos do fogo. As chamas contribuem diretamente para a propagação do

fogo na liteira da mata circunvizinha, o que causa dano irreversível para as espécies em

pé. Por outro lado, o estágio de incandescência expõe o solo ao calor durante longos

períodos, o que afeta sua capacidade para conservar umidade e nutrientes necessários

para o desenvolvimento de sementes.

21

Nesta dissertação descreve-se a investigação, em laboratório, do processo de

incandescência desenvolvido em troncos de madeira. O estudo foi conduzido para

melhor compreender o mecanismo e obter uma base racional para prevenção, detecção e

controle do processo.

1.2 - Processo de Decomposição Térmica da Madeira durante a Queima

Na degradação ou decomposição térmica da madeira, podem-se observar alguns

fenômenos físicos e químicos que ocorrem no tempo e espaço. Tais fenômenos incluem:

secagem e pré-aquecimento, liberação de material inflamável volátil, combustão do

material gasoso liberado, e combustão incandescente do carbono fixo (The Condensed

Chemical Dictionary, 1971). Este processo de decomposição, que ocorre com

aquecimento, é chamado de pirólise. O processo em si da queima da madeira, onde se

observam estes fenômenos, acontece em cinco períodos distintos, representados

esquematicamente na Figura 1.1 e descritos a seguir (Kanury e Blackshear, 1970):

PERÍODO 1. Com o início do aquecimento da superfície, a transferência de

calor em todo o sólido é feita por condução. É iniciada a secagem.

PERÍODO 2. Há uma camada superficial, na qual o sólido passa a se decompor

termicamente. Nesta camada, a condução é acompanhada pela reação de pirólise. Como

os gases produzidos na pirólise fluem para fora, introduzem convecção na direção

oposta àquela da condução. Abaixo da camada de pirólise, o material virgem continua a

ser aquecido predominantemente por condução. Quando a superfície atinge uma

temperatura suficientemente alta, tem início a pirólise do sólido a uma taxa

considerável. Os gases aí liberados são ignitados pela fonte de calor inicial, que age

como uma chama piloto. Dos constituintes condensáveis formados na camada em

pirólise, a maior parte flui para fora, e uma fração deles acha passagem para o interior

relativamente mais frio, por difusão. Os vapores difundidos condensam-se ao atingir um

local apropriado para tal. Entretanto, como o sólido continua a ser aquecido por

22

condução, estes condensados são re-evaporados, num processo com efeitos

endotérmicos, tornando a combustão auto-sustentada.

PERÍODO 3. Aqui existem três camadas: a camada interior de material virgem, a

camada intermediária em pirólise e a camada superficial, constituída por carvão.A

camada de carvão é formada quando todos os voláteis forem removidos do sólido. Nesta

camada, a transferência de energia ocorre por condução e por convecção contrária. Além

disso, a camada de carvão age como um reator contínuo de fluxo, no qual os gases mais

pesados da pirólise, catalisados pelo carvão aquecido, decompõem-se em gases mais

leves. Quando esses gases combustíveis, com uma massa molecular mais baixa

encaminham-se para fora, podem encontrar-se com moléculas de oxigênio difundidas

nas camadas sub-superficiais, vindas da atmosfera. A reação de oxidação resultante

pode provocar uma forte reação exotérmica na camada de carvão.

PERÍODO 4. A frente da pirólise alcança o plano de simetria e o problema fica

somente com duas camadas: uma em pirólise e a externa de carvão.

PERÍODO 5. Refere-se ao momento em que a frente de carvão alcança o plano

de simetria. Não há mais escoamento de gases nesta fase e a transferência de calor se dá

por condução através do carvão. No início deste período, o tronco pode falhar

mecanicamente.

Este processo, aqui descrito em linhas gerais, é bastante influenciado por

algumas características do material que está em pirólise. Antes de ser pirolisado, pode-

se afirmar que um pedaço de madeira é um meio contínuo, com uma superfície bem

definida, e onde a condução de calor acontece da maneira tradicional. Isto não é

verdade: a madeira tem uma estrutura bastante anisotrópica. Sua condutividade térmica

ao longo das fibras é aproximadamente o dobro da observada em uma direção

perpendicular às fibras. Além disso, em algumas espécies de madeira, a permeabilidade

na direção longitudinal é 10000 vezes maior que na direção transversal ao tronco. Como

na direção longitudinal do tronco tem-se uma maior condutividade térmica e uma maior

23

permeabilidade, as fases acima descritas do processo de pirólise acontecem com mais

facilidade nesta direção. Tem-se, então, uma taxa de combustão maior longitudinal que

transversalmente nos troncos onde são observadas as cinco fases descritas acima.

Fig. 1.1 - Esquema mostrando os períodos de queima da madeira.

Fonte: Kanury e Blackshear, (1970).

Entre os parâmetros da madeira que influem diretamente em sua taxa de

decomposição pode-se enumerar: dimensões do material (comprimento e diâmetro),

forma, teor de umidade, ventilação (oxigenação), densidade, permeabilidade, calor

específico e porosidade. Como ilustração, apresentam-se na Tabela 1.1 dados para duas

espécies de árvores.

Tabela 1.1 – DADOS DE DECOMPOSIÇÃO DE DUAS ESPÉCIES DE MADEIRA

Espécie Bordo Pinheiro

Energia de ativação E = 125 kJ/mole E = 117 kJ/mole

Fator pré-exponencial A = 2,5x108 s-1 A = 1,8x108 s-1

Calor de reação ∆h = 0,0 kJ/kg ∆h = 0,0 kJ/kg

Condutividade térmica do material virgem Ks0 = 0,167+1,21x10-4 (T-Tref) W/mK Ks0 = 0,263+1,21x10-4 (T-Tref) W/mK

Condutividade térmica do carvão Kc∞ = 0,071+1,21x10-4(T-Tref) W/mK Kc∞ = 0,059+1,21x10-4(T-Tref) W/mK

Calor específico do material virgem Cs0 = 1,46+1,50x10-4 (T-Tref) kJ/kgK Cs0 = 1,38+1,50x10-4 (T-Tref) kJ/kgK

Calor específico do carvão Cc∞ = 0,71+2,01x10-4 (T-Tref) kJ/kgK Cc∞ = 0,71+2,01x10-4 (T-Tref) kJ/kgK

Calor específico dos gases Cg = 1,04+1,80x10-4 (T-Tref) kJ/kgK Cg = 1,04+1,80x10-4 (T-Tref) kJ/kgK

Densidade do material virgem ρs0 = 676 kg/m3 ρs0 = 326 kg/m3

Carvão produzido ρc∞/ρs0 = 0,24 ρc∞/ρs0 = 0,32

Energia de ativação da água absorvida Em = 44,4 kJ/mole Em = 44,4 kJ/mole

Fator pré-exponencial da evaporação Am = 4,5x103 s-1 Am = 4,5x103 s-1

Fonte: Gronli,(1992)

24

25

Comparando-se as duas espécies da tabela acima, verifica-se, por exemplo, que a

condutividade térmica (do material virgem) do pinheiro é maior que a da espécie bordo,

enquanto, a densidade do pinheiro é a metade da outra espécie. Estas são características

que influenciam na taxa e na velocidade de queima. Cada espécie possui propriedades

distintas que poderão favorecer ou não o processo de incandescência.

1.3 - Processo de Incandescência em Queimadas em Florestas Tropicais

Na fase de incandescência é necessário considerar a interação entre troncos de

diferentes espécies e tamanhos. Incandescência em cruzamentos de troncos foi muito

observada em queimadas experimentais em Alta Floresta (Serra, 1997; Carvalho et al.,

1998b), no norte do estado do Mato Grosso, na fronteira do desmatamento da região

amazônica. Um tronco de grandes dimensões queima com pequena intensidade quando

isolado. Contudo, se ele estiver vizinho a outros de menor tamanho, ele poderá queimar

com vigor considerável. Este fenômeno foi atribuído à troca de radiação entre

superfícies sólidas e à queima de voláteis no espaço entre os troncos.

A combustão sem chama ou incandescência é um dos processos pouco

compreendidos na combustão de biomassa. Várias combinações de fatores físicos e

químicos determinam se um material pode auto-sustentar o processo (Ohlermiller, 1985;

Puri, 1993), o que pode ocorrer somente se o combustível for poroso. Uma vez iniciado,

o mecanismo para propagação da frente de combustão depende do calor gerado pela

reação de oxidação do combustível. A importância do transporte de oxigênio para a

frente de reação e da cinética de reação fica evidente.

Materiais que podem auto-sustentar o processo possuem uma elevada relação

área/volume, o que é necessário para fornecer sítios para o ataque do oxigênio.

Combustíveis que são porosos ou compostos de agregados de partículas manifestam tal

característica.

26

A velocidade de propagação, V, de uma camada incandescente pode ser estimada

como resultado da conservação de energia como (Puri, 1993; Jones, 1993):

V = Q

hc

Fρ ∆ , (1.1)

onde Qc é o fluxo de calor no sentido da região virgem do substrato, ρ F é a massa

específica do material sólido e ∆h é a entalpia requerida para elevar a temperatura do

substrato, na vizinhança da região reativa, até a temperatura de incandescência. O calor

líquido é dado por:

Qc (calor líquido) = QR - Σ(Qconv + Qrad + Qevap + Qcond + Qpirólise), (1.2)

onde QR é o calor de reação e Qconv, Qrad, Qevap, Qcond e Qpirólise são as parcelas do calor

perdidas por conveção, radiação, evaporação da água, condução e pirólise,

respectivamente. A Figura 1.2 ilustra o processo de perdas de energias associadas à

combustão.

Assim, a velocidade de propagação da frente incandescente depende de diversas

variáveis. Há, porém, muito pouca informação na literatura com relação às condições

para iniciação e manutenção do processo.

27

Fig. 1.2 - Esquema do balanço de energias associadas à combustão da biomassa.

1.4 - Objetivo do Trabalho

O objetivo desta dissertação é investigar experimentalmente as características da

incandescência em espécimes de madeira.

No Capítulo 2 é apresentada uma discussão qualitativa sobre o processo de

incandescência observado em troncos de madeira de uma queimada florestal realizada

na região de Alta Floresta, Mato Grosso, em 1998.

No Capítulo 3, descreve-se a instrumentação desenvolvida em laboratório para

estudar o processo. Para tanto, um forno elétrico foi desenvolvido e instrumentado,

visando obter condições para: 1) determinar as concentrações de CO, O2 e CO2 nos

gases de combustão gerados durante o processo de queima; 2) determinar as

28

temperaturas durante o processo em vários pontos; 3) determinar a velocidade de

propagação da onda de incandescência; e 4) investigar a influência de parâmetros que

favorecem o aparecimento da incandescência.

No Capítulo 4 são apresentados e discutidos os resultados dos experimentos e no

Capítulo 5 são apresentadas as conclusões e recomendações para trabalho futuro.

29

CAPÍTULO 2

OBSERVAÇÕES SOBRE INCANDESCÊNCIA EM QUEIMADA FLORESTAL

2.1 - Local do Ensaio

O teste de queimada florestal foi realizado em setembro de 1998, pelo Grupo de

Combustão de Biomassa do Laboratório Associado de Combustão e Propulsão do

INPE, em uma área de 300x300 m2 localizada na Fazenda Caiabi, município de Alta

Floresta, a 800 Km ao norte de Cuiabá, no estado do Mato Grosso. O intuito era simular

uma queimada feita no interior da floresta tropical. O local foi escolhido por estar

situado entre a floresta amazônica intocada e a região de ocupação humana. A área do

ensaio era plana, com densidade florística típica da região amazônica, isto é, floresta

tropical. As coordenadas do local da queimada são: LAT. S009:58:25 e LONG.

W056:20:26.

Após a queimada, alguns troncos continuaram em processo de incandescência

por mais algumas horas e, dependendo de determinadas características da madeira,

como por exemplo, a porosidade, queimaram por alguns dias. O processo de

incandescência está bem ilustrado nas fotos mostradas nas Figuras 2.1 a 2.8, tiradas

depois da queimada.

2.2 - Descrição dos Dados de Temperatura nos Troncos Fotografados

As temperaturas características do processo de incandescência foram obtidas

com um pirômetro ótico a laser da marca Raytek, modelo ST6, com confiabilidade de

medida até 600 oC.

A Tabela 2.1 apresenta as temperaturas máximas, mínimas e médias medidas em

cada posição. Na tabela, o termo fronteira indica o limite visual da região em

incandescência, a interface entre o material virgem e o material em combustão. A

Figura 2.8 não possui dados de temperatura.

30

As temperaturas máximas sempre situaram-se entre 420 e 510 oC, fato também

observado em experimentos de laboratório, conforme descrito no Capítulo 4. As

temperaturas na fronteira do processo de incandescência são bem menores, variando de

36 a 82 oC.

Fig. 2.1 - Incandescência em tronco oco de diâmetro externo de 0,35 m.

31

Fig. 2.2 - Incandescência em tronco oco de diâmetro externo de 0,55 m.

32

Fig. 2.3 - Incandescência em tronco oco com diâmetro externo de 0,65 m.

33

Fig. 2.4 – Outra vista do tronco da Figura 2.3.

34

Fig. 2.5 – Outra vista do tronco da Fig. 2.3.

35

Fig. 2.6 - Incandescência em tronco maciço com diâmetro externo de 0,65 m.

36

Fig. 2.7 - Incandescência em tronco maciço fibroso com diâmetro externo de 0,45 m.

37

Fig. 2.8 – Incandescência em cruzamento de troncos.

38

TABELA 2.1 – TEMPERATURAS MEDIDAS EM TRONCOS SOB PROCESSO DE

INCANDESCÊNCIA

Tmáx. (ºC) Tmín. (ºC) Tméd.( ºC)

Figura 2.1

(∅ = 0,35 m)

Parte inferior 409 365 379

Parte superior 510 ______ ______

Fronteira 67,8 46,8 52,7

Figura 2.2

(∅ = 0,55 m)


Parte superior 457 ______ ______

Fronteira 61,9 35,8 36,9

Figuras 2.3, 2.4 e 2.5

(∅ = 0,65m)


Parte superior 485 369 432

Fronteira 77,8 50,2 56,1

Figura 2.6

(∅ = 0,65 m)


Parte superior 420 297 363

Região com cinzas 404 330 380

Região vizinha às cinzas 355 195 252

Fronteira 53,8 36,8 40,1

Figura 2.7

(∅ = 0,45 m)

Parte coberta de cinzas 243 ______ 92

Parte superior 498 ______ _____

Região afastada da queima 81,8 42,6 56,9

39

A liberação de fumaça é notada em todas as fotografias. Ela iniciava-se já

durante o processo de pirólise, com temperaturas a partir de 150 oC. No tronco das

Figuras 2.3 a 2.5, houve presença de chama em determinados pontos, o que provocou

maior liberação de fumaça.

Após o processo de incandescência sempre ficou um rastro de cinzas bem

definido, observável nas fotografias. Em alguns troncos, a parte inferior interna ficou

coberta de cinzas. Nesta região há irradiação de calor sob uma espessa camada de

cinzas. A combustão depende da difusão de oxigênio através da camada de cinzas.

Assim, ao mesmo tempo em que as cinzas dificultam a passagem do oxigênio, elas

também mantêm a temperatura alta, favorecendo a continuidade da incandescência.

As temperaturas da parte superior sempre foram maiores que as correspondentes

da parte inferior dos tronco. Além de não possuir a camada de cinzas, a parte superior é

também aquecida por efeito de convecção de gases quentes oriundos do processo de

combustão.

Na figura 2.8 tem-se um caso de incandescência em pontos de cruzamento entre

troncos. Acredita-se que isto se deva ao fato de no ponto de encontro os troncos não

dissiparem calor para o ambiente, propiciando o atingimento de condições de

flamabilidade auto sustentada.

41

CAPÍTULO 3

AMOSTRAS, EQUIPAMENTOS E PROCEDIMENTOS EM LABORATÓRIO

3.1 - Preparação das Amostras

Os corpos de prova foram coletados na própria área verde do INPE e usinados

em corpos cilíndricos nas dimensões 35 cm de comprimento e 9 cm de diâmetro. A

massa desses corpos foi 1,2 ± 0,25 kg. A espécie investigada no presente trabalho foi o

“Bico de Pato” (Machaerium Angustifolium), espécie comum da Mata Atlântica.

Antes da realização de cada teste, os corpos de prova foram colocados em estufa,

na temperatura de 105 °C, onde permaneceram até perderem toda a umidade. As

amostras, mesmo secas, continuavam no interior da estufa até o momento da realização

do experimento.

3.2 - Caracterização do Material

3.2.1 - Porosimetria

Foram feitas duas análises com utilização do porosímetro de mercúrio do

Laboratório de Combustão e Propulsão do INPE (marca Quantachrome, modelo

Autoscan 33), determinando-se as características dos poros da espécie utilizada nos

testes.

O aparelho possui placas de eletrodo que formam um capacitor, tendo como

dielétrico o óleo, o vidro da célula e a coluna de mercúrio. Variando-se a pressão do

óleo no conjunto, o mercúrio da célula começa a penetrar nos poros do material e, por

conseqüência, diminui a altura da coluna de mercúrio e varia a constante dielétrica do

conjunto. Esta variação será igual ao volume de poros da amostra, o qual é medido pelo

aparelho em função da variação da capacitância do conjunto.

42

De acordo com os resultados obtidos a maior concentração de poros está entre

103< Dp < 104 Å, onde Dp é o diâmetro dos poros. Diante disto, pode-se afirmar que

trata-se de uma madeira porosa.

3.2.2 - Picnometria

Para medir a densidade da madeira foi utilizado o picnômetro de hélio do LCP

(marca Micromerits, modelo 1305). O picnômetro determina rapidamente o volume de

objetos sólidos de formato regular ou irregular, ou ainda, em pó ou em pedaços. O

aparelho possui uma câmara com volume conhecido para uma pressão P1. Depois de

introduzida a amostra na câmara, faz-se a expansão com o gás hélio, obtendo-se P2.

Após dez medidas obtém-se o volume médio da amostra e, como a massa é conhecida,

tem-se a massa específica da amostra. Duas análises foram realizadas em troncos

distintos (secos) da mesma espécie de madeira (“Bico de Pato”) e os resultados entre

elas diferiram em cerca de 14 %: a primeira densidade obtida foi 783 kg/m3 e a segunda

676 kg/m3. Com os dados da tabela 4.1, calculou-se a densidade aparente, que variou de

400 a 578 Kg/m3.

3.2.3 - Perda de Massa em Termobalança

A termobalança fornece a medida quantitativa de qualquer variação de peso

associada a uma alteração de temperatura. Assim, o equipamento registra diretamente a

perda de peso devida à desidratação ou à decomposição (Willard et al., 1974),

fornecendo gráficos das variações da massa, do fluxo de calor e da porcentagem de

massa perdida, em função da temperatura ou do tempo.

Utilizou-se a termobalança do LCP (marca Setaram, modelo 92), que permite

aquecimentos até 1600 °C. Na realização do teste em atmosfera inerte (argônio), fixou-

se a temperatura final em 500 °C e aqueceu-se a amostra, de 26,25 mg, na taxa de 5 °C

por minuto. Os dados obtidos são mostrados na Figura 3.1.

43

As curvas TG (%), DTG (%/min.) e Heat Flow indicam a variação da massa

durante a análise (em %), a derivada da variação da massa e, o fluxo de calor em

microvolts, respectivamente.

Através das curvas TG e DTG verificam-se dois máximos distintos de perda de

massa durante a análise. O primeiro deles compreende-se entre as temperaturas 27,97 ºC

e 150 ºC, com máximo em 105 ºC. Este pico ocorreu devido à evaporação da água

presente na amostra, sendo verificado, neste intervalo, um pico endotérmico na curva do

heat flow, e uma variação da massa em –7%. O segundo pico compreende-se entre as

temperaturas 208,07 ºC e 380,87 ºC, com máximo em 345 ºC. Nesta etapa ocorre uma

decomposição térmica da amostra (pirólise), não sendo possível identificar com

precisão, qualquer pico na curva heat flow. A variação de massa é máxima durante este

intervalo de temperatura, com uma perda de -58,60%. De 380 ºC a 500 ºC a variação da

massa foi de –8%; portanto, durante todo o processo, a variação da massa foi de –

73,695%. Analisando a curva Heat Flow, nota-se apenas um pico bem definido,

compreendido entre 28 ºC e 160 ºC, com máximo em 100 ºC. Trata-se de um pico

endotérmico característico da perda de água do material. Neste ponto tem-se ∆h = -

242,195 microv.s/mg.

3.2.4 - Análise de Carbono, Hidrogênio e Nitrogênio da Biomassa

Para análise dos teores de carbono, hidrogênio e nitrogênio presentes na

biomassa, foi utilizado o analisador CHN, marca Perkin Elmer, modelo 2000,

pertencente à Faculdade de Engenharia Química de Lorena. Utilizou-se uma amostra de

2 mg seca em estufa por uma semana. O resultado da análise foi o seguinte: carbono,

47,24 %; hidrogênio, 6,86 %; nitrogênio, 0,82 %. A diferença para 100 % é considerada

como oxigênio (45,08 %).

44

Fig. 3.1 – Dados do teste em termobalança.

3.3 - Equipamentos

Foi desenvolvido um forno elétrico para iniciar e manter o processo de

combustão das amostras. Tal equipamento, cujos esquema e fotografia são mostrados

nas Figuras 3.2 e 3.3, respectivamente, foi montado com quatro resistências tipo coleira

que operavam em tensão de 220 V, fornecendo uma potência de 4000 W. As dimensões

eram 20 cm de diâmetro interno e 40 cm de comprimento.

Finalizado o isolamento do tubo, fixou-se em sua saída uma tampa com filtro

acoplado de onde saem seis termopares tipo K (cromel-alumel) e uma sonda para coleta

dos gases de combustão para os analisadores de CO, CO2 e O2.

45

Saída dosgases para osanalisadores

Entrada de arcom uso decompressor

radial

rotâmetro

válvula decontrole

suporte paraamostras

termopares

amostragases para exaustão

Fig. 3.2 – Esquema do forno desenvolvido.

Fig. 3.3 – Fotografia do forno desenvolvido.

46

Um dos termopares foi conectado a um controlador de temperatura que permite

fixar a temperatura final do forno em um patamar e os demais foram conectados ao

corpo de prova. Na entrada do tubo foi instalada uma tampa, no formato de um cone,

acoplada por uma mangueira ao rotâmetro, para medidas da vazão de ar. O ar de

combustão foi fornecido por um compressor radial, marca IBRAM, modelo CR-8.

Os analisadores de CO e CO2 eram do tipo infravermelho, marca Rosemount,

modelo 880A (ambos), enquanto o analisador de O2 era do tipo termomagnético, marca

Junkalor Dessau, modelo Permolyt 2. Todos os analisadores são contínuos e suas saídas

foram ajustadas para fornecer sinal de 0 a 5 volts DC. Um esquema da linha de

amostragem de gases para condicionar as amostras para análise contínua é mostrado na

Figura 3.4.

O objetivo central do condicionamento da amostra é reduzir a temperatura e

retirar o vapor d’água do gás. Os analisadores de CO, CO2 e O2 foram usados nas faixas

de 5 %, 20 % e 20 %, respectivamente. A Figura 3.5 mostra uma fotografia dos

analisadores montados no “rack”, juntamente com o sistema computadorizado de coleta

e análise de dados.

O sistema de coleta de dados é constituído por um computador principal (HP

9000, série 300, com um multiprogramador com placa de aquisição) e outro secundário

(HP 3421A). Após o processamento dos dados, obtiveram-se gráficos das variações de

concentrações com o tempo e a temperatura e variações da temperatura com o tempo.

Antes dos testes com uso dos analisadores, foram realizados testes pilotos para

se obter dados e informações necessárias aos experimentos. Inicialmente, na entrada do

tubo não haveria tampa, ou seja, não seria controlada a entrada de ar. Contudo,

utilizando forno aberto a temperatura não ultrapassava 120 °C, o que impedia a queima

na parte essencial da madeira. No entanto, ao fechar-se o tubo para diminuir a perda de

calor, impedia-se também a passagem de ar. Sem o oxigênio não ocorria a combustão e

a madeira somente carbonizava, isto é, não havia o processo de incandescência. Nestes

47

testes, a ignição era feita com um maçarico de gás, mas o corpo de prova só permanecia

incandescente enquanto era tocado pelo maçarico.

Fig. 3.4 - Esquema da linha de amostragem de gases.

48

Fig. 3.5 – Disposição dos analisadores e do sistema de coleta e análise de dados.

Diante disto, fez-se necessário introduzir uma vazão de ar controlada dentro do

tubo fechado e um furo na tampa posterior para a eliminação dos gases gerados. Assim,

a perda de calor seria menor, elevando a temperatura interna do forno sem prejudicar a

queima por incandescência. A vazão de ar necessária era de cerca de 42,5 l/min, sendo

medida por um rotâmetro. Esta vazão foi estimada com base na observação dos testes

preliminares que um corpo de prova de cerca de 1,2 kg demorava aproximadamente 2

horas em combustão.

49

3.4 - Procedimento dos Ensaios

O procedimento adotado é sempre o mesmo para todos os ensaios realizados.

Este procedimento está descrito a seguir.

• Ligam-se os analisadores e o sistema de coleta de dados. Após um mínimo de duas

horas, tempo requerido para aquecimento dos analisadores, procedia-se à calibração

dos mesmos.

• Pesa-se o corpo de prova e introduz-se os termopares tipo K ao longo da madeira (a

3 cm de profundidade) para se determinar as temperaturas. Três termopares são

colocados no centro do corpo de prova, cada um a 90 graus do outro, e dois

termopares a cerca de 5 cm de cada extremidade. Um esquema mostrando o

posicionamento desses termopares é mostrado na Figura 3.6.

• Fecha-se o forno e liga-se o compressor de ar, o qual fornece uma vazão de ar

constante de 42,5 l/min (1,5 ft3/min), verificada por um rotâmetro. Em testes

alternados, a vazão de ar é aumentada para 57 l/min (2 ft3/min).

• Liga-se o forno com temperatura programada para 250°C, fixada por um

controlador de temperatura; nos testes finais, a temperatura é fixada em 300 °C.

• A partir daí, a cada 30 segundos, o coletor de dados registra todos os dados vindos

dos analisadores e dos termopares. Durante duas horas, são registradas as

concentrações de CO, CO2 e O2, assim como as temperaturas ao longo do corpo de

prova em processo de pirólise e incandescência.

• Durante os testes é verificada constantemente a vazão de ar, para que se mantenha

constante.

50

Fig. 3.6 – Esquema do posicionamento dos termopares nas amostras.

51

CAPÍTULO 4

RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 - Preliminares

Neste capítulo descrevem-se e discutem-se as concentrações de O2, CO e CO2 e

as temperaturas das amostras obtidas nos experimentos realizados com diferentes

vazões de ar de combustão e diferentes níveis de aquecimento do forno de ensaios. Os

experimentos propiciaram estimativas das taxas de queima das amostras e a velocidade

da frente de incandescência. As temperaturas de pré aquecimento utilizadas foram de

250 ºC e 300 ºC e as vazões de ar 42,5 l/min e 57 l/min.

Foram realizados 13 experimentos, sendo que para cada condição eles eram

repetidos no mínimo duas vezes. Quatro situações foram selecionadas para discussão

nos itens 4.2 a 4.5. Gráficos representando as variações das temperaturas e

concentrações de gases em função do tempo para cinco testes não discutidos no presente

capítulo foram colocados no Apêndice A. Gráficos relativos aos outros quatro testes

remanescentes não foram apresentados por problemas com as medidas de temperatura

(os termopares desses testes, que foram os primeiros, rompiam-se durante os ensaios).

4.2 – Resultados com vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min. e forno aquecido a 250 oC

O primeiro conjunto de resultados é apresentado nas Figuras 4.1 e 4.2, que

mostram as variações das temperaturas T1 a T5 e das concentrações de O2, CO2 e CO em

função do tempo, para vazão de ar de 42,5 l/min e temperatura de aquecimento do forno

de 250 oC.

52

0 20 40 60 80 100 120 140

tempo (min.)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Te

mp

era

tura

(ºC

)

T1

T2

T3

T4

T5

Fig. 4.1 – Variação das temperaturas T1 a T5 em função do tempo de teste, para forno

aquecido a 250 ºC e vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.

0 20 40 60 80 100 120 140

tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Con

cent

raçõ

es (

%)

C O

O 2

C O 2

Fig. 4.2 – Variação das concentrações de O2, CO2 e CO em função do tempo de teste,

para forno aquecido a 250 °C e vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.

53

Pode-se verificar que as concentrações de CO e CO2 aumentam gradativamente

até perto de 75 minutos de teste, diminuindo em seguida. A concentração de O2,

conforme esperado, têm comportamento inverso às de CO e CO2. As curvas de CO e

CO2 parecem ser uma a reflexão da outra, o que se repetiu em todos os testes realizados.

Os máximos das concentrações de CO e CO2 foram 3,1 % e 4,9 %, respectivamente. O

mínimo correspondente da concentração de O2 foi 19,3 %.

As temperaturas atingiram máximos valores também em redor de 75 minutos de

teste (exceto T4, que demorou cerca de 15 minutos mais para chegar ao máximo). O

maior valor das temperaturas (cerca de 420 oC), ocorreu em T3, o termopar localizado a

jusante do escoamento de ar em torno do corpo de prova. A temperatura máxima logo

abaixo daquela em T3 ocorreu em T5 (aproximadamente 380 oC), um dos termopares

localizados no centro do corpo de prova. Esta situação não se repetiu em testes

posteriores e nada pôde ser concluído sobre qual termopar atinge o máximo de

temperatura no corpo de prova.

Os picos de concentrações de CO e CO2 e de temperatura ocorreram

praticamente no mesmo tempo de teste, situação verificada em todos os experimentos.

Neste ponto ocorre a máxima taxa de queima da biomassa, mas não a taxa máxima de

seu consumo, em virtude das reações de pirólise ocorrerem simultaneamente com a

queima do carvão remanescente com diversos graus de intensidade. Esta discussão será

retomada no item 4.7.

Tomando a composição da madeira determinada em laboratório (C: 47,24 %, H:

6,86 %, N: 0,82 %, O: 45,08 %, em base mássica seca), pode-se escrever a reação de

combustão nesta situação, assumindo que todo carbono transforme-se em CO e CO2.

Tem-se, para cada 100 g de material:

→+++++ 22 xN76,3xOO16

08,45N

1482,0

H186,6

C12

24,47

2222 pOOkHwNzCOyCO ++++ ,

54

onde x, y, z, w, k e p são coeficientes a serem determinados através de balanço de

átomos e das concentrações medidas de CO, CO2 e O2. Este procedimento é uma

aproximação porque o material não mantém sua composição original durante a queima.

Conforme mencionado, a pirólise e a queima da biomassa produzem outros

componentes não considerados no procedimento, por exemplo voláteis e alcatrão, em

quantidades não determináveis pelo equipamento disponível. Esta aproximação será

comparada com a hipótese de se considerar o material como carbono puro. O balanço da

equação química fornece:

C: zy9367,3 += ,

H: 43,3kk286,6 =⇒= ,

N: x76,30293,0ww2x20586,0 +=⇒=+ ,

O: p2kzy2x28175,2 +++=+ .

As concentrações medidas em base seca de CO, CO2 e O2 fornecem

z581,1z031,0049,0

y == , z226,6z031,0193,0

p == .

Assim, quando as concentrações de CO e CO2 são máximas, tem-se x = 12,978,

y = 2,411, z = 1,526, w = 48,825, k = 3,43 e p = 9,497. Neste instante, sabendo que a

vazão volumétrica de ar é 42,5 l/min em pressão próxima à atmosférica (54,72 g/min),

calcula-se a taxa de queima da madeira como

ming

07,3)28*76,332(978,12

10072,54m q =

+=& .

O excesso de ar global do processo dentro do forno foi estimado partindo da

reação estequiométrica da biomassa com ar:

3 9367 6 86 0 0586 2 817 3 762 2 2 2 2, , , , ,C H N O x O x N y CO w N k H Oe e e e e+ + + + + → + + ,

55

onde o subscrito “e” dos coeficientes indica condições estequiométricas. Pelo balanço

de átomos obtem-se xe = 4,243, ye = 3,937, we = 15,983, ke = 3,43. Assim, o excesso de

ar global fica, para este caso, (x – xe)/xe = 206 %.

Se o material em combustão for assumido como carbono puro, tem-se a reação

química:

22222 N76,3pOzCOyCOxN76,3xOC1 +++→++ ,

para a qual, novamente, das medidas de concentração, y = 1,581z e p = 6,226z. Pelo

balanço de átomos chega-se a z = 0,3874, y = 0,6126 e p = 2,412. A nova taxa de

queima fica =qm& 1,49 g/min e o novo excesso de ar 221 %.

Observa-se, assim, que há uma diferença considerável nos resultados obtidos para a

taxas de queima calculadas assumindo madeira virgem (3,07 g/min) e carbono puro

(1,49 g/min) no instante da queima, devido principalmente ao oxigênio contido na

madeira. Os excessos de ar calculados têm uma diferença muito menor (206 % no

primeiro caso e 221 % no segundo).

Como a reação está ocorrendo a 420 oC, é mais razoável adotar a segunda hipótese:

o material sendo consumido no instante considerado é praticamente carbono, tendo os

voláteis já sido eliminados.

4.3 – Resultados com vazão volumétrica de ar de 57 l/min. e forno aquecido a 250 oC.

Apresentam-se a seguir, nas Figuras 4.3 e 4.4, as variações das temperaturas T1 a

T5 e das concentrações de O2, CO2 e CO em função do tempo, ainda para temperatura

de aquecimento do forno de 250 oC, mas com vazão de ar de 57 l/min.

56

0 20 40 60 80 100 120 140

tempo (min.)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Tem

pera

tura

(ºC

) T1

T2

T3

T4

T5


aquecido a 250 oC e vazão volumétrica de ar de 57 l/min.

0 20 40 60 80 100 120

tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Con

cent

raçõ

es

(%)

CO

O2

CO2


para forno aquecido a 250 oC e vazão volumétrica de ar de 57 l/min.

57

As características gerais das curvas obtidas são as mesmas do grupo anterior.

Aqui, as temperaturas máximas encontram-se nas vizinhanças de 410 oC, praticamente

repetindo o que ocorreu no grupo de testes anterior. No entorno dessa temperatura, que

demorou cerca de 85 min para ser atingida, o máximo de concentração de CO2 foi 5,0%,

correspondendo a concentrações de CO e O2 de 2,5 % e 18,6 %, respectivamente.

Através do mesmo procedimento adotado anteriormente, considerando o

material como carbono, chega-se, para este segundo caso, a uma taxa máxima de

consumo de biomassa de 1,94 g/min (contra 1,49 g/min no caso anterior) e a um

excesso de ar global de 231 % (contra 221 %), ambos no momento maior temperatura.

Observa-se que um aumento da vazão de ar em 34 % causou um aumento de

30% na taxa de queima, embora as temperaturas máximas atingidas tenham variado

muito pouco (cerca de 10 oC). Neste caso, houve maior disponibilidade de oxidante,

para uma temperatura de aquecimento do forno constante e igual a 250 oC.

Adicionalmente, aqui há um efeito de diluição provocado pela maior vazão de ar,

contrabalançado por uma maior taxa de queima.

4.4 – Resultados com vazão volumétrica de ar de 42 l/min. e forno aquecido a 300 oC

A seguir considera-se a situação de forno aquecido a 300 oC, primeiramente com

a vazão de ar de 42,5 l/min. As Figuras 4.5 e 4.6 apresentam as temperaturas e as

concentrações em função do tempo obtidas neste caso.

Os picos de temperaturas e concentrações observados em torno de 110 min de

teste ocorreram possivelmente devido a um rompimento da madeira, que queimou

momentaneamente com chama. Em seguida, os termopares se desprenderam da

madeira, passando a medir temperaturas próximas à do forno (300 oC).

58

0 2 0 40 6 0 80 10 0 1 20 1 4 0

tempo (min.)

0

1 00

2 00

3 00

4 00

5 00

6 00

7 00

8 00

Tem

pera

tura

(ºC

)

T1

T2

T3

T4

T5


aquecido a 300 oC e vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.

0 20 40 60 80 100 120 140

tempo (min .)

0

5

10

15

20

25

Conce

ntraçõ

es (%

)

C O

O 2

C O 2


para forno aquecido a 300 oC e vazão volumétrica de ar de 42,5 l/min.

59

Neste teste, as temperaturas máximas, durante o tempo em que os termopares

permaneceram dentro da madeira, atingiram a faixa dos 550 oC e a concentração de CO2

chegou a seu máximo de 7,5 % em apenas 50 min (contra aproximadamente 80 min

para os casos anteriores). Neste instante, as concentrações de CO e O2 eram de 4,5 % e

17,5 %, respectivamente. Assumindo que o material seja carbono puro, obtém-se

=qm& 2,11 g/min e um excesso de ar de 127 %.

Percebe-se claramente o forte efeito da temperatura de aquecimento do forno:

para a mesma vazão de ar de 42 l/min, um aumento de apenas 50 oC provocou um

aumento em qm& de 1,49 g/min para 2,11 g/min e uma redução no excesso de ar global

de 221 % para 127 %, no instante de máxima taxa de queima.

4.5 – Resultados com vazão volumétrica de ar de 57 l/min. e forno aquecido a 300 oC

Finalmente, analisa-se o caso correspondente à temperatura de forno de 300 oC e

à vazão de ar de 57 l/min. As temperaturas e concentrações obtidas em função do tempo

para este caso são apresentadas nas Figuras 4.7 e 4.8. A máxima concentração de CO2

foi de 6 %, atingida em cerca de 50 min de teste, como no caso anterior. As

concentrações de CO e O2 correspondentes foram de 3 % e 18 %, respectivamente.

Neste teste aconteceu um fato singular, conforme pode ser observado nas

Figuras 4.7 e 4.8. Depois do máximo de CO2, as concentrações de CO2 e CO

imediatamente baixaram até o tempo de 65 min. A partir deste instante, estas

concentrações passaram a Ter comportamentos diversos: a primeira aumentou e a

segunda diminuiu, ambas a taxas aproximadamente constantes. A concentração de O2

sempre baixou, durante todo o teste. As temperaturas no corpo de prova, exceto T1,

aumentaram de 450 oC para 550 oC, a partir de 50 min até o final do teste.

60

0 20 40 60 80 100 120 140

tempo (min.)

0

100

200

300

400

500

600

Te

mp

era

tura

(ºC

)

T1

T2

T3

T4

T5

Fig. 4.7 – Variação das temperaturas T1 a T5 em função do tempo, para forno aquecido a

300 oC e vazão volumétrica de ar de 57 l/min.

0 20 40 60 80 100 120 140

tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Co

ncen

tra

ções

(%

)

CO

O2

CO 2

Fig. 4.8 – Variação das concentrações de O2, CO2 e CO em função do tempo, para forno

aquecido a 300 oC e vazão volumétrica de ar de 57 l/min.

61

Assumindo novamente que o material seja carbono puro, obtém-se =qm& 2,26

g/min (7 % maior que o caso anterior) e um excesso de ar global de 183 %. Aqui,

percebe-se um efeito quase que exclusivo da diluição por uma maior vazão de ar com

relação ao caso anterior de mesma temperatura de forno.

Ao final deste teste, as concentrações de CO2, CO e O2 atingiram 5 %, 1 % e

16,5 %, respectivamente. A taxa de queima recuou para 1,73 g/min e o excesso de ar

aumentou para 267 %. Devido a uma maior temperatura, a concentração de CO

diminuiu. A taxa de queima certamente diminuiu por disponibilidade de menor área

para ocorrência da reação de combustão.

4.6 - Características Gerais dos Experimentos

Uma característica que se repetiu em todos os experimentos foi o fato de que o

termopar T1 media as temperaturas mais baixas. Isto ocorria porque ele estava mais

próximo à entrada de ar, dificultando, assim, o aumento da temperatura da madeira

nesta região. No entanto, a combustão ocorria nesta região quando a temperatura do

forno era programada para 300 °C. Quando a mesma era de 250 °C, essa região apenas

carbonizava.

A queima foi mais rápida com a temperatura do forno programada para 300 °C e

v =42,5 l/min. Aumentando-se a vazão para 57 l/min., a amostra queimava num tempo

maior. Porém, uma das características que pode ter influenciado foi a densidade da

madeira. Quanto menor a densidade, maior a taxa de queima. Apesar de se tratar da

mesma espécie, pode ter havido variação de densidade de uma amostra para outra, pois

os cortes foram feitos em épocas diferentes.

Como já foi observado antes, no teste realizado na termobalança, a pirólise

inicia-se a partir dos 110 °C e continua até aproximadamente 375 °C, com eliminação

de voláteis. Pelos testes realizados no forno, percebeu-se que até aproximadamente

400°C houve uma grande eliminação de voláteis, caracterizada por muita fumaça

62

(pirólise). A partir daí, a fumaça diminuía e as temperaturas no corpo de prova

continuavam a aumentar até atingir um pico.

Durante a realização dos testes foi observada uma grande quantidade de alcatrão

eliminado na queima, ou seja, quando na forma gasosa, ele se condensa ao atingir

temperaturas mais baixas. Com isto, era necessária a limpeza constante da linha e dos

filtros que ficavam impregnados com o produto.

Em todos os experimentos realizados, obtiveram-se resultados com tendências

semelhantes, variando apenas os valores máximos de temperatura e concentrações.

Inicialmente, a concentração de O2 mantinha-se entre 20 e 21 % até a temperatura

atingir valores próximos a 110 ºC. A partir deste valor começavam aumentar

gradativamente as concentrações de CO e CO2, até atingir valores máximos que

coincidiam com os máximos de temperatura. Quando finalmente obtinha-se a

incandescência, a temperatura tendia a diminuir, assim como as concentrações de CO e

CO2 e, consequentemente, a concentração de O2 voltava a aumentar. Parte do CO e CO2

eliminados vem dos voláteis gerados na pirólise.

4.7 – Taxas Médias de Consumo com Base nos Pesos Inicial e Final da Amostra

Na Tabela 4.1 são apresentadas as taxas médias de consumo das amostras

utilizadas em cada teste, baseadas no peso inicial e final.

63

TABELA 4.1 – TAXA DE CONSUMO E PORCENTAGEM CONSUMIDA DAS

AMOSTRAS EM CADA EXPERIMENTO REALIZADO

Teste Pi

(g)

Pf

(g)

tempo

(min.)

Condições adotadas

v (l/min.) T (ºC)

Taxa de queima

(g/min.)

Porcentagem

queimada (%)

1 1220 498 120 42,5 250 6,02 59,18

2 1246 584 120 42,5 250 5,52 53,13

3 1156 222 210 42,5 250 4,45 80,80

4 1280 622 120 42,5 250 5,48 51,41

5 1184 620 120 42,5 250 4,7 47,64

6 1186 634 120 42,5 250 4,6 46,54

7 986 656 120 57 250 2,75 33,47

8 1178 668 120 42,5 250 4,25 43,29

9 1222 726 120 57 250 4,13 40,59

10 1235 454 120 57 300 6,51 63,24

11 1224 74 240 57 300 4,79 93,95

12 1218 516 120 42,5 300 5,85 57,64

13 890 0 120 42,5 300 7,42 100

Para cada condição adotada calculou-se a média da taxa de consumo, obtendo-se

os seguintes resultados:

1º. caso: v = 42,5 l/min. e T = 250 oC ⇒ tm

∆∆ = 5,0 g/min.

2º. caso: v = 57 l/min. e T = 250 oC ⇒ tm

∆∆ = 3,44 g/min.

3º. caso: v = 42,5 l/min. e T = 300 oC ⇒ tm

∆∆ = 6,64 g/min.

4º. caso: v = 57 l/min. e T = 300 oC ⇒ tm

∆∆ = 5,65 g/min.

64

O consumo mais rápido ocorreu no terceiro caso, onde a temperatura era mais

alta e a vazão volumétrica de ar era mais apropriada para o processo, favorecendo a

continuidade da queima. Quando esta vazão era aumentada para 57 l/min. e mantida à

temperatura interna de 300 oC, a taxa de consumo diminuía (para 5,65 g/min.), devido

ao excesso de ar.

Isto também foi observado à temperatura de 250 oC, ou seja, quando a vazão

volumétrica de ar era aumentada de 42,5 l/min. para 57 l/min., ocorria uma diminuição

da taxa de consumo de 5g/min. para 3,44 g/min.

Consequentemente, para os casos estudados pode-se concluir que à temperatura

de 300 oC e vazão de 42,5 l/min., têm-se as condições mais apropriadas para o início e

continuidade da incandescência.

Conforme pode ser observado, as taxas médias de consumo calculadas neste

item são superiores, na ordem de duas vezes, às taxas de queima calculadas

anteriormente nos instantes de máximas concentrações de CO e CO2. Como

mencionado no item 4.2, as reações de pirólise ocorrem simultaneamente com o carvão

remanescente em diferentes graus de intensidade.

A devolatilização se inicia com temperaturas acima de 250 oC, terminando em

450 oC, assumindo que o exterior do corpo de prova, com contribuições de reações

exotérmicas e do próprio forno, eleve a temperatura até este nível. Em todos os ensaios

o material ficou dentro deste nível de temperatura, o que assegura devolatilização total,

isto é, mais que 70 % da massa é convertida em gases. Esta quantidade de gases é muito

maior que qualquer produto da combustão superficial, pois a pirólise é um processo

volumétrico, enquanto as reações heterogêneas são apenas superficiais.

De acordo com Numm et al. (1985), os diversos produtos da pirólise possuem as

seguintes características:

65

• CO: inicia a 300 oC e a cerca de 730 oC atinge o nível assintótico de 17 % em massa

da massa original da madeira;

• CO2: ocorre na mesma faixa de temperatura do CO, mas atingindo um nível

assintótico máximo de 6%;

• CH4: inicia a 500 oC e atinge o nível assintótico em 1127 oC (isto significa que

pouco CH4 foi produzido nos testes desta dissertação);

• H2O do combustível (“bounded”): inicia em 227 oC e acaba em 627 oC, atingindo

um nível assintótico de 5 %;

• Alcatrão: inicia em 327 oC, podendo atingir 58 % da massa da madeira em torno de

577 oC (este é o componente causador da grande diferença entre taxa de consumo e

taxa de queima).

Todos os picos de temperatura (400 a 500 oC) coincidem com os picos das

concentrações de CO e CO2 nos ensaios a 250 oC. Após esses picos ambas

concentrações de CO e CO2 diminuem, mas não chegam a zero. O oxigênio estabiliza

em patamares pouco abaixo dos 20 %. Esta estabilização abaixo do percentual do

oxigênio atmosférico é devida à queima superficial heterogênea (Figura 4.4).

Com o forno a 300 oC, essas fases ficam mais evidentes (Figura 4.6). O patamar

médio de estabilização do O2 encontra-se em torno de 18 %. A concentração de CO2 se

estabiliza em 5 % e a de CO em 2 %, aproximadamente. Neste patamar tem-se a queima

heterogênea: os voláteis já foram quase todos liberados, porém ainda existe alguma

degradação térmica e reações na fase gasosa. Porém, o CO2 ocorre majoritariamente

devido à reação heterogênea. No nível de temperatura alcançado, pouquíssimo CO é

formado heterogeneamente.

Tudo fica ainda mais evidente com ajuda da Figura 4.8. Pode-se verificar que,

após os picos de CO e CO2, a concentração do primeiro decresce continuamente,

enquanto do segundo, após decrescer um pouco, torna a subir quase que na proporção

em que o oxigênio decai. Isto é sem duvida queima heterogênea. O comportamento da

curva de temperatura fornece mais certeza sobre as conclusões inferidas. A temperatura

aumenta de maneira contínua, devido ao calor produzido na reação de oxidação do

66

carvão. O nível de CO cai, pois sua produção, tanto por pirólise como por reações de

recombinação na fase gasosa, são modestas.

4.8 – Estimativa da Velocidade de Propagação da Frente de Incandescência

A posição dos termopares na amostra foi mantida em todos os experimentos,

para que se pudesse fazer uma análise do perfil de velocidade da propagação da frente

de incandescência. Na Figura 3.6 apresentou-se a disposição dos cinco termopares.

Durante os testes, a frente ocorria ora no sentido T3 para T2, ora no sentido inverso, e, às

vezes, em ambos sentidos ao mesmo tempo.

Nas condições de temperatura de forno aquecido a 250 ºC e vazão volumétrica

de ar de 57 l/min. (Figura 4.3), os pontos de máximo das curvas de temperatura estão

bem definidos, permitindo assim, a determinação aproximada da velocidade da

propagação da onda, entre 0,9 cm/min. a 1,5 cm/min.

Em materiais celulósicos, a velocidade da frente de propagação, segundo Puri

(1993), é de 40 cm/h. Na presente investigação em laboratório, a velocidade de

propagação variou de 54 a 90 cm/h. Possivelmente, esta diferença deve-se ao fato de se

estar trabalhando em um forno fechado e aquecido, no qual as taxas de queima são

maiores do que em um sistema aberto, no campo.

A velocidade da frente, V, é estimada, da conservação de energia (Puri, 1993;

Jones, 1993), conforme apresentado no Capítulo 1, é:

V = Q h

c

Fρ ∆. (1.1)

Acredita-se que o efeito de Qc seja incrementado pelo fato de se estar dentro de um

forno. Acredita-se também que o tamanho do forno usado na pesquisa tenha influência

na velocidade da queima. Este problema poderá ser minimizado em testes futuros, com

a utilização de um forno com dimensões maiores.

67

Em outras condições de temperatura e vazão volumétrica de ar, não foi possível

a determinação da velocidade da onda. Como pode ser observado, por exemplo, na

Figura 4.1, as temperaturas máximas registradas por T2, T3 e T4 estão muito próximas,

indicando que a frente, neste trecho, avança rapidamente, em diagonal, como ilustra a

Figura 4.9.

T1 T2 T3

T4 frente de incandescência

Fig. 4.9 - Propagação da frente de incandescência no teste da Figura 4.1.

Na Fig. 4.7, as curvas dos termopares T2, T3, T4 e T5 também estão muito

próximas. Neste caso, os perfis de temperatura foram semelhantes, indicando que a

incandescência ocorreu no mesmo instante nestes quatro pontos.

69

CAPÍTULO 5

CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES PARA TRABALHO FUTURO

5.1 - Conclusão

O objetivo principal deste trabalho de mestrado foi investigar as características da

queima sem chama (incandescência) em troncos de madeira, em condições controladas em

laboratório. Para tanto um forno elétrico foi construído e instrumentado. Uma série de testes

foi realizada. As principais observações decorrentes dos testes foram:

• As concentrações de O2, CO2 e CO mantiveram-se nas faixas de 12 a 21 %, 0 a 7 % e 0

a 5 %, respectivamente. Quanto mais alta a temperatura do forno de aquecimento, maiores

eram as taxas de emissão de CO e CO2.

• Em altas temperaturas, quedas acentuadas foram observadas nas concentrações de O2,

com o conseqüente aumento das concentrações de CO e CO2.

• A taxa de queima variou de 2,75 a 7,42 g/min. A queima ocorreu mais rapidamente nas

condições de forno pré-aquecido à temperatura de 300 oC e vazão volumétrica de ar de

42,5 l/min.

• A densidade da madeira pode ter influenciado no processo de incandescência. Amostras

com densidade mais baixa queimaram com maior rapidez.

• Normalmente durante o processo de queima, as temperaturas não ultrapassavam 600 oC.

Pode-se notar que a onda de incandescência ocorria a partir dos 400 oC.

• As curvas das concentrações de CO e CO2 tinham um perfil semelhante em todos os

testes realizados.

70

Em campo, a incandescência ocorre geralmente na região interna de troncos ocos.

Isto se deve ao fato do calor não se dissipar para o ambiente, propiciando condições de

queima auto-sustentada no tronco. Esta linha de raciocínio foi usada na montagem

experimental (tubo de aquecimento) para reproduzir as condições observadas no campo. As

temperaturas medidas por termopares nos testes de laboratório estiveram muito próximas às

temperaturas medidas através do pirômetro ótico no campo, o que indica que as condições

foram adequadamente reproduzidas e o objetivo alcançado.

5.2 - Recomendações para Trabalho Futuro

Na parte experimental, recomenda-se a construção de um forno de maiores

dimensões que aquele do presente trabalho, de maneira a poder investigar a queima de

corpos de prova de pelo menos 0.2 m de diâmetro e 1 m de comprimento, maciços ou ocos.

Sugere-se que se adotem os mesmos procedimentos desta dissertação: ignição provocada

por aquecimento controlado e vazões de ar de combustão pré-estabelecidas.

A investigação da incandescência precisa considerar também a interação entre troncos

de diferentes espécies e tamanhos. Incandescência em cruzamentos de troncos foi muito

observada em queimadas experimentais em Alta Floresta (Serra, 1997; Carvalho et al.,

1998b), no norte do estado do Mato Grosso, na fronteira do desmatamento da região

amazônica. Um tronco de grandes dimensões queima com pequena intensidade quando isolado.

Contudo, se ele estiver vizinho a outros de menor tamanho, ele poderá queimar com vigor

considerável. Este fenômeno tem sido atribuído à troca de radiação entre superfícies sólidas e à

queima de voláteis no espaço entre os troncos (Albini et al., 1995; Albini e Reinhart, 1997).

Sugere-se que esses pontos sejam investigados em testes de campo.

Na parte teórica, um modelo realístico, mais detalhado que aqueles apresentados por

Puri (1993) e Jones (1993) é necessário para avançar a investigação do processo de

incandescência. Para desenvolver tal teoria, sugere-se estender um modelo previamente

71

elaborado por Veras (1997), para combustão de partículas pulverizadas, para tratar o

problema de propagação da frente de combustão. As características do modelo de Veras

são: regime transiente, taxa global para reação de pirólise, taxa global para reações

heterogêneas [C + 0,5(1+f)O2 → fCO2 + (1-f)CO], escoamento em meio poroso (vapor

d’água, voláteis, oxidante e produtos de combustão), secagem considerada, reações

intrínsecas de superfície, e transferência de calor e massa através das fronteiras (combustão

de CO e de voláteis).

73

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Albini, F.A.; Brown, J.K.; Reinhardt, E.D.; Ottmar, R.D. Calibration of a large fuel Burnout model. International Journal of Wildland Fire , v. 5, n. 3, p. 173-192,1995.

Albini, F.A.; Reinhart, E.D. Improved calibration of a large fuel Burnout model. International Journal of Wildland Fire , v. 7, n. 1, p. 21-28, 1997.

Araújo, T.M.; Carvalho Jr., J.A.; Higuchi, N.; Brasil Jr., A.C.P.; Mesquita, A.L.A. Estimativa de taxas de liberação de carbono em experimento de queimada no Estadodo Pará. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 69, n. 4, p. 575-584, 1997.

The Condensed Chemical Dictionary. 8.ed. New York: Van Nostrand Reinhold, 1971.

Carvalho Jr., J.A.; Costa, F.S.; Veras, C.A.G.; Gielow, R.; Alvarado, E.; Serra Jr., A.M.;Santos, J.C. Características da combustão de biomassa em queimadas de florestas tropicais : experimento realizado em Alta Floresta. Cachoeira Paulista, INPE, 1998. (FAPESP PROJETO 96/11742-0).

Carvalho Jr., J.A.; Santos, J.M.; Santos, J.C.; Leitão, M.M.; Higuchi, N. A tropicalrainforest clearing experiment by biomass burning in the Manaus region.Atmospheric Enviroment, v. 29, n. 17, p. 2301-2309, 1995.

Edgerton, A; Gugan, K.; Weinberg, F.J. The mechanism of smouldering in cigarettes. Combustion and Flame , v. 7, n. 1, p. 63-78, 1963.

Gronli, M.G. Experimental and modeling work on the pyrolisis and combustion of biomass: a review of the literature. In: Sonju, O.K.; Hustad, J.E.; Gronli, G.M. IEA bionergy agreement task x biomass utilization: biomass combustion 1992-1994.Trondheim, Norway: Norwegian Institute of Technology, 1994

Gugan, K. Natural smoulder in cigarettes. Combustion and Flame , v. 10, n.3, p. 161-164, 1966.

Jones, J.C. Combustion science, principles and practice. Austrália: Millenium Books, 1993.

Kanury, A.M.; Blackshear, P.L. Some considerations pertaining the problem of wood-burning. Combustion Science and Technology, v. 2, n. 3-4, p. 339-355, 1970.

Kinbara, T.; Endo, H.; Sega, S. Downward propagation of smoldering combustion through solid materials. In: International Symposium on Combustion, 11., Berkeley, CA, 1966. Proceedings. Pittsburgh: The Combustion Institute, 1967. p. 525- 531.

74

Moussa, N.A.; Toong, T.Y.; Garris, C.A. Mechanism of smoldering cellulosic materials. In: International Symposium on Combustion, 16., Cambridge, MA, 1976.Proceedings. Pittsburgh: The Combustion Institute, 1976. p. 1447-1448.

Muramatsu, M.; Umemura, S.; Okada, T. A mathematical model of evaporation - Pyrolisis Processes Inside a Naturrally Smoldering Cigarrete. Combustion and Flame , v.36, n. 3, p. 245-262 1979.

National Fire Protection Association (NFPA). Fire detection systems in dwellings. LosAngeles: Fire Department Tests, 1963

Nunn, T. R.; Howard, J. B.; Longwell, J. P.; Peters, W. A. Product compositions andkinetics in the rapid pyrolysis of sweet gum hardwood, Industrial EngineeringChemical Processes Des. Development, v. 24, n. 3, p. 836-844, 1985.

Ohlermiller, T.J. Modeling of smoldering combustion propagation. Progressin Energy and Combustion Science, v. 11, n. 4, p. 277-310, 1985.

Ottmar, R.D. Predicting fuel consumption by fire stages to reduce smoke from slashFires. In Annual Meeting of the Northwest Forest Fire Council. Proceedings.Olympia, Washington, 1983.

Puri, I.K., ed. Environmental implications of combustion processes. Boca Raton: CRC, 1993.

Serra Jr., A.M. Combustão de biomassa em microqueimadas e em escala real. Guaratinguetá. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Faculdade deEngenharia de Guaratinguetá, 1997.

Veras, C.A.G. Estudo teórico dos efeitos da pressão e das reações na fase gasosa naqueima de combustíveis sólidos pulverizados. São Paulo. Tese (Doutorado emEngenharia Mecânica) - Escola Politécnica da USP, 1997.

Ward, D.E. Source-strength modeling of particulate matter emissions from forest fires.In 76th. Annual Meeting of the Air Pollution Control Association. Proceedings.Atlanta, Georgia, (paper no. 83-45.2), 21 pages, 1983.

75

APÊNDICE A

Neste item são apresentados, sem legendas, os gráficos relativos aos

experimentos realizados que não foram inseridos no Capítulo 4. Em alguns deles, para

os quais não se tinha o analisador de CO, foram levantadas as concentrações de NOx.

1º. Teste: v = 42,5 l/min. e T = 250 ºC

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Tem

pera

tura

s (º

C)

T1

T2

T3

76

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Con

cent

raçõ

es (

%)

CO

O2

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

30

Co

ncen

traç

ões

(pp

m)

NOx

77

2º.Teste: v = 42,5 l/min e T = 250 ºC

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

100

200

300

400

500

Tem

pera

tura

(ºC

)

Legend Title

T1

T2

T3

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Con

cen

traç

ões

(%)

CO

O2

78

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Co

nce

ntra

ção

(pp

m)

3º. Teste: v = 42,5 l/min. e T = 250 ºC:

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

100

150

200

250

300

350

400

450

Tem

pera

tura

(ºC

)

T1

T2

T3

T4

T5

79

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Co

ncen

tra

çõe

s (%

)

CO

O2

CO2

4º. Teste: v = 57 l/min. e T = 300 ºC

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

100

200

300

400

500

600

700

Tem

pera

tura

(ºC

)

T1

T2

T3

T4

T5

80

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

5

10

15

20

25

Co

ncen

tra

ções

(%

)CO

O2

CO2

5º. Teste: v = 42,5 l/min. e T = 300 ºC

0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

0

100

200

300

400

500

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ºC)

T1

T2

T3

T4

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0 20 40 60 80 100 120tempo (min.)

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5

10

15

20

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Co

ncen

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çõe

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)CO

O2

CO2

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