LABORATÓRIO DE COMBUSTÃO E CARBONIZAÇÃO
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LABORATÓRIO DE COMBUSTÃO E CARBONIZAÇÃO |
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Prof. Paulo César C. Pinheiro |
APRESENTAÇÃO
O Laboratório de Combustão e Carbonização LC2 está localizado no Departamento
de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e ocupando um
espaço físico total de 100 m2. Este laboratório tem por objetivo o desenvolvimento de novas
metodologias e a aplicação de técnicas experimentais e computacionais dirigidas à resolução
de problemas relacionados à Combustão, Carbonização, Economia de Energia e Fontes
Alternativas de Energia.
Aqui são realizadas pesquisas básicas e aplicadas; apoio à comunidade; teses de
mestrado; iniciação científica bem como aulas práticas das disciplinas Sistemas Térmicos I
(EMA003) e Processos em Equipamentos Térmicos
(EMA049) do curso de Engenharia Mecânica da UFMG.
Os programas de pesquisa são desenvolvidos pelo laboratório em estreita colaboração com
alunos dos cursos de graduação e pós-graduação em Engenharia Mecânica da UFMG.
Este laboratório possui diversas plantas piloto (Bancada de Carbonização contínua,
Bancada de atomização, MacroTermobalança, trocadores de calor etc) e equipamentos (computadores, data-loggers, PLC etc). As plantas piloto são
monitoradas por computadores utilizando softwares desenvolvidos no próprio LC2. Os
pesquisadores e estudantes do LC2 tem acesso aos computadores que formam a rede de
computadores da Escola de Engenharia de UFMG, que são conectados à rede de
computadores da UFMG. Estão disponíveis informações Online nos catálogos das bibliotecas,
base de dados bibliográficas e redes de comunicação, incluindo Internet.
As atividades desenvolvidas pelo laboratório são direcionadas nos seguintes temas:
Estes programas são financiados por agências de fomento nacionais (CNPq, Capes)
e estaduais (Fapemig) e companhias e indústrias privadas.
Curso "Fundamentos e Prática da Carbonização da Biomassa"
Objetivo: Fornecer aos participantes os conceitos básicos sobre os fundamentos e prática da carbonização,
das novas tecnologias de carbonização, a utilização do carvão vegetal, bem como do seu impacto no meio
ambiente. O conhecimento destes conceitos auxiliará a correta operação das plantas de carbonização e permitirá
obter maior rendimento operacional.
Público Alvo: Gerentes, engenheiros, técnicos e demais profissionais ligados ao setor de produção e utilização
do carvão vegetal que desejam se aprofundar nos princípios da carbonização e utilização do carvão vegetal.
Nível: Básico - Operadores de carbonização
PROJETOS DE PESQUISA EM ANDAMENTO
As atividades do Laboratório de Combustão e Carbonização abrangem principalmente
o estudo da combustão e carbonização da biomassa, especialmente do Eucalipto. Além de
buscar caracterizar os limites tecnológicos dos processos em questão, procura-se introduzir
novas tecnologias, bem como verificar as características de operação.
COMBUSTÃO E CARBONIZAÇÃO
[1] ANTONINI, Gerard; FRANÇOIS, Olivier; GISLAIS, Pascal; PINHEIRO,
Paulo César da Costa; MAZANEK J. Bayer Formulations for Coal-Water-Slurries
- Pumping and Combustion Tests on Highly Looaded CWS. In: 8th International
Symposium On Coal Slurry Fuels Preparation And Utilization. 27-30 Maio
1986, Orlando, E.U.A., Proceedings of... Orlando: United States
Department of Energy, 1985, p.778-801. Chem. Abst. 106:198962p. Energy
Research Abstract 13:52947.
[2] PINHEIRO, Paulo César da Costa; HAZI Mourad. Estudo Comparativo
da Combustão de Carvão Pulverizado Seco e de Misturas Carvão-Agua.
Influência da Granulometria. In: II Simpósio Nacional Sobre Fontes
Novas e Renováveis de Energia (2º SINERGE), 07-11 Agosto 1989, Curitiba,
12pp.
[3] PINHEIRO, Paulo César da Costa. PYRO - Software Integrado
sobre Combustão. In: 5º Congresso de Utilidades, 20-24 Novembro
1989, São Paulo, Anais... Rio de Janeiro: IBP, Instituto
Brasileiro de Petróleo, 1989, p.166-173.
[4] PINHEIRO, Paulo César da Costa. CKTI - Um Novo (?) Método
para o Cálculo da Transmissão de Calor em Fornalhas. In:
5º Congresso de Utilidades, 20-24 Novembro 1989, São Paulo,
Anais... Rio de Janeiro: IBP, Instituto Brasileiro de Petróleo,
1989, p.157-165.
[5] PINHEIRO, Paulo César da Costa. PYRO - Logicial Integrado
sobre Combustão. IN: X Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica
(X COBEM), 5-8 Dezembro 1989, Rio de Janeiro, Anais... Rio de Janeiro:
ABCM, Associação Brasileira de Ciências Mecânicas
1989, 2v., v.1, p.431-433.
[6] PINHEIRO, Paulo César da Costa; ANTONINI, Gerard; FRANÇOIS,
Olivier; HAZI Mourad. Desenvolvimento de uma Fornalha Piloto para o Estudo
da Combustão de Carvão Pulverizado Seco e Misturas Carvão-Agua.
In: X Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica (X COBEM), 5-8
Dezembro 1989, Rio de Janeiro, Anais... Rio de Janeiro: ABCM, Associação
Brasileira de Ciências Mecânicas, 1989, 2v. v.1, p.437-440.
[7] PINHEIRO, Paulo César da Costa; ANTONINI, Gerard; FRANÇOIS,
Olivier; HAZI Mourad. Influência da Granulometria na Combustão
de Misturas-Carvão-Agua. In: III Encontro Nacional de Ciências Térmicas
(ENCIT-90), 10-12 Dezembro 1990, Itapema SC, Anais... Rio de Janeiro,
ABCM, Associação Brasileira de Ciências Mecânicas,
1990, 2v. v.2, p.785-788.
[8] PINHEIRO, Paulo César da Costa. Utilização
de Combustíveis Alternativos em Caldeiras. In: IV ENCONTRO NACIONAL
DE CIÊNCIAS TÉRMICAS (ENCIT-92), 01-04 Dezembro 1992, Rio de Janeiro, Anais...
Rio de Janeiro: ABCM, Associação Brasileira de Ciências
Mecânicas, 1992, p.69-71.
[9] PINHEIRO, Paulo César da Costa. Cálculo do
Perfil de Temperaturas de uma Fornalha por um Modelo Pistom. In: XV
CONGRESSO IBERO LATINO AMERICANO SOBRE MÉTODOS COMPUTACIONAIS PARA ENGENHARIA
(CILANCE-94), 30 Novembro a 2 Dezembro 1994, Belo Horizonte, MG, Anais... Belo
Horizonte: AMC, Associação Latino-Americana para Métodos Computacionais em Engenharia,
1994, v.1, p.111-120.
[10] PINHEIRO, Paulo César da Costa e VALLE Ramon Molina.
Controle de Combustão: Otimização do Excesso de ar. In: II
CONGRESSO DE EQUIPAMENTOS E AUTOMAÇÃO DA INDÚSTRIA QUÍMICA E PETROQUÍMICA,
09-11 Agosto 1995, Rio de Janeiro, RJ, Anais... Automação
Industrial São Paulo: ABIQUIM, Associação Brasileira da
Indústria Química e de Produtos Derivados, 1995, p.157-162.
[11] RAAD, Eduardo Jardim; FRANCO, Magno Newton Luiz; PINHEIRO,
Paulo César da Costa. Análise Experimental de uma Retorta
Piloto de Carbonização Semi-Contínua. In: I Congresso
Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica
(1 COBEQ-IC), 08-10 de Agosto de 1995, São Carlos, SP, Anais...
São Carlos: UFSCar, 1995, p.191-194.
[12] FRANCO Magno Newton Luiz; RAAD, Eduardo Jardim; PINHEIRO, Paulo
César da Costa. Bancada Para estudo da Atomização
de Combustíveis. Montagem e Resultados Preliminares. In: I Congresso
Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica
(1 COBEQ-IC), 08-10 de Agosto de 1995, São Carlos, SP, Anais...
São Carlos: UFSCar, 1995, p.164-167.
[13] PINHEIRO, Paulo César da Costa e CERQUEIRA, Sérgio
Augusto Araújo da Gama. Método de Cálculo do Balanço
Térmico de Caldeiras. In: XVII Seminário de Balanços
Energéticos Globais e Utilidades, 26 a 28 de Setembro 1995, Volta
Redonda, RJ, Anais..., São Paulo: ABM, Associação
Brasileira de Metalurgia e Materiais, 1995, p.199-218.
[14] PINHEIRO, Paulo César da Costa; YOSHIDA Maria Irene; RESENDE,
Dimas José de. Thermogravimetric Analysis of Combustion and Carbonization
of the Eucalyptus S.P.P. In: The Fourth Brazilian Symposium On The Chemistry
Of Lignins And Other Wood Components, 28 Novembro a 01 Dezembro 1995, Recife,
PE, Anais... Recife: UFPe, Universidade Federal de Pernambuco, 1995,
V.5, p.45-50.
[15] PINHEIRO, Paulo César da Costa; RESENDE, Dimas José
de; YOSHIDA Maria Irene. Análise da Combustão e Carbonização
do Eucalipto por Termogravimetria. In: XIII Congresso Brasileiro de Engenharia
Mecânica (COBEM 95), II Congresso Íbero-Americano de Engenharia Mecânica
(CIDIM-95), 12-15 Dezembro 1995, Belo Horizonte, MG, Actas-Anais-Proccedings...
Rio de Janeiro: ABCM, Associação Brasileira de Ciências
Mecânicas, 1995, CD-ROM.
[16] PINHEIRO Paulo César da Costa. O Gás
Natural e sua Utilização em Equipamentos Térmicos. In: II
Seminário de Gerenciamento Energético da Indústria Química e
Petroquímica, 12-13 Junho 1996, Guarulhos, SP, Anais... São
Paulo: ABIQUIM,Associação Brasileira da Indústria
Química e de Produtos Derivados, Palestra 9, 11p. (Anais em disquete).
[17] PINHEIRO, Paulo César da Costa; DUTRA Elisete Gomides. Retorta
UFMG de Carbonização Contínua. Análise Térmica
e Resultados Operacionais. In: IV Congresso de Engenharia Mecânica
Norte-Nordeste (IV CEM-NNE/96), 17-20 Junho 1996, Recife, PE, Anais...
Rio de Janeiro: ABCM, Associação Brasileira de Ciências
Mecânicas, 1996, v.2, p.1017-1021.
[18] PINHEIRO, Paulo César da Costa. Desenvolvimento de um Sistema
de Processamento de Imagens Computadorizado Para Estudo da Atomização
de Combustíveis. In: IV Congresso de Engenharia Mecânica Norte-Nordeste
(IV CEM-NNE/96), 17-20 Junho 1996, Recife, PE, Anais... Rio de Janeiro:
ABCM, Associação Brasileira de Ciências Mecânicas,
1996, v.2, p.1023-1027.
[19] DUARTE, Horacio Valadares; PINHEIRO Paulo César da Costa;
KOURY Ricardo Nicolau Nassar. Simulação do Efeito dos Parâmetros
Operacionais no Desempenho de Motores de Combustão Interna. In: IV Congresso de Engenharia Mecânica Norte-Nordeste (IV CEM-NNE/96),
17-20 Junho 1996, Recife, PE, Anais... Rio de Janeiro: ABCM, Associação
Brasileira de Ciências Mecânicas, 1996, v.2, p.1071-1075.
[20] PINHEIRO, Paulo César da Costa.
Aspectos da Conservação de Energia no Setor Automóveis
e Auto-Peças. In: I Encontro de Conservação de
Energia, Setor Automóveis e Auto-Peças, 27 de Junho de 1996, Belo Horizonte, MG, CEMIG, 20p.
[21] PINHEIRO, Paulo César da Costa, SÉYE, Omar.
Influência da Temperatura de Carbonização nas Propriedades do Carvão Vegetal de
Eucalyptus. In: CONGRESSO ANUAL DA ABM - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE METALURGIA E
MATERIAIS, 53, 13-17 de Setembro de 1998, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte:
ABM, 1998. p.2032-2042 (CD-ROM).
[22] PINHEIRO Paulo César da Costa; FIGUEIREDO Francisco
José. Desenvolvimento de uma Macrotermobalança para Estudo
da Carbonização da Biomassa. In: 7th Brazilian Congress of
Engineering and Thermal Sciences (ENCIT-98), 03-06 Novembro 1998, Rio de
Janeiro, RJ, Anais... Rio de Janeiro: ABCM, Associação
Brasileira de Ciências Mecânicas, 1998, 2v., v.2, p.701-704.
[23] FRANÇA Geraldo Augusto Campolina; NOGUEIRA Clóvis
Pulpo; BAHIA Eduardo Trindade; PINHEIRO Paulo César da Costa. Análise
Termodinâmica de Fornos Retangulares de Carbonização
de Madeira. In: V Congresso de Engenharia Mecânica Norte e Nordeste
(V CEM-NNE), 27-30 de Outubro de 1998, Fortaleza, CE, Anais... Fortaleza:
ABCM, Associação Brasileira de Ciências Mecânicas,
1998, 4v., v.3, p.227-234.
[24] RAAD, Túlio Jardim; PINHEIRO, Paulo César da Costa; YOSHIDA, Maria Irene.
Obtenção de Equação Geral de Mecanismo Cinético da Carbonização do Eucalyptus SPP
com Determinação dos Teores de Hemicelulose, Celulose e Lignina. IN: 1st INTERNATIONAL
CONGRESS ON BIOMASS FOR METAL PRODUCTION & ELECTRICITY GENERATION,
08-11 Outubro 2001, Belo Horizonte, MG, Proceedings... Belo Horizonte, ISS Iron & Steel
Society (Brazilian Section), UFMG, 2001, (CD-ROM).
[25] PINHEIRO, Paulo César da Costa; SAMPAIO, Ronaldo Santos; BASTOS FILHO, José
Gonçalves. Fornos de Carbonização Utilizados no Brasil. IN: 1st INTERNATIONAL
CONGRESS ON BIOMASS FOR METAL PRODUCTION & ELECTRICITY GENERATION,
08-11 Outubro 2001, Belo Horizonte, MG, Proceedings... Belo Horizonte, ISS Iron & Steel
Society (Brazilian Section), UFMG, 2001, (CD-ROM).
[26] RAAD, Túlio Jardim; OLIVEIRA, Antônio Claret de; PINHEIRO, Paulo César da Costa.
Intrumentação e Controle de Processo de Carbonização dos Fornos Industriais da V&M
Florestal. IN: 1st INTERNATIONAL CONGRESS ON BIOMASS FOR METAL PRODUCTION
& ELECTRICITY GENERATION, 08-11 Outubro 2001, Belo Horizonte, MG, Proceedings...
Belo Horizonte, ISS Iron & Steel Society (Brazilian Section), UFMG, 2001, (CD-ROM).
SISTEMAS TÉRMICOS
[1] CIMBLERIS Borisas; PINHEIRO Paulo César da Costa. Rendimentos
de Máquinas Térmicas Alimentadas por Fontes de Capacidade
Calorífica Finita. Revista Brasileira de Ciências Mecânicas,
v.4, n.4, p.45-50, 1982.
[2] PINHEIRO, Paulo César da Costa e CERQUEIRA Sérgio
Augusto Araújo da Gama. Uma Abordagem Econômico Social do
Uso do Chuveiro Elétrico para Aquecimento de Água. In: V
Encontro Nacional de Ciências Térmicas (ENCIT-94), 07-09 Dezembro 1994,
São Paulo, SP, Anais... Rio de Janeiro: ABCM, Associação
Brasileira de Ciências Mecânicas, 1994, p.85-88.
[3] VALLE, Ramon Molina e PINHEIRO, Paulo César da Costa. Análise
Energética de Alguns Setores da Indústria de Laticínios.
In: XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Mecânica (COBEM-95),
II Congresso Íbero-Americano de Engenharia Mecânica (CIDIM-95), 12-15
Dezembro 1995, Belo Horizonte, MG, Actas-Anais-Proceedings... Rio
de Janeiro: ABCM, Associação Brasileira de Ciências
Mecânicas, 1995, CD-ROM.
[4] PINHEIRO, Paulo César da Costa. Recursos Naturais de
Energia. In: VI Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências Térmicas
(ENCIT-96), VI Congresso Latino Americano de Transferência de Calor
y Matéria (LATCYM-96), 11-14 Novembro 1996, Florianópolis,
SC, Anais... Rio de Janeiro, ABCM, Associação Brasileira
de Ciências Mecânicas, 1996, v.1/3, p.189-194.
[5] PINHEIRO, Paulo César da Costa; RAAD, Túlio Jardim;
YOSHIDA Maria Irene. Modelling of Eucaliptus spp Drying Process At High
Temperatures. In: Inter-American Drying Conference (IADC), 15-18 Julho
1997, Itu, SP, IADC Proceedings... Campinas, Faculdade de Engenharia
Quimica, Unicamp, 1997, v. B, p.339-346.
[6] PINHEIRO, Paulo César da Costa. Use of Energy in Brazil.
In: 6th. International Solar Energy Applications Trainning WorkShop, 06
Agosto 1997 a 04 Setembro 1997, Lanzhou, China, Separata... Lanzhou,
China, Asia-Pacific Research and Trainning Center for Solar Energy, Solar
Energy Experimental Center of Gansu Natural Energy Research Institute,
Gansu Academy of Science, 1997, 10p.
[7] PINHEIRO, Paulo César da Costa, FERREIRA Omar Campos.
Redução
da Vulnerabilidade no Suprimento de GLP no Brasil. In: III Congreso
Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIDIM-97), 23-26 de
Setembro 1997, Havana, Cuba, CD-ROM... Havana, Cuba: Instituto
Superior Politécnico José Antonio Echeverria, 1997, trabalho 2-239, 6p.
[8] PINHEIRO, Paulo César da Costa; RAAD Túlio Jardim;
YOSHIDA Maria Irene. Modelamento do Processo de Secagem do Eucalyptus spp.
In: III Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIDIM-97),
23-26 de Setembro 1997, Havana, Cuba, CD-ROM... Havana, Cuba: Instituto
Superior Politécnico José Antonio Echeverria, 1997, trabalho
2-240, 6p.
[9] FERREIRA E.; SOUZA H.A.; FIGUEIRA R.M.; MEDEIROS E.B.; PINHEIRO
P.C.C. Efeito do Pré-Aquecimento da Panela de Aciaria em um Processo
de Lingotamento Contínuo. In: III Congreso Iberoamericano de Ingeniería
Mecánica (CIDIM-97), 23-26 de Setembro 1997, Havana, Cuba, CD-ROM...
Havana, Cuba: Instituto Superior Politécnico José Antonio
Echeverria, 1997, trabalho 2-346, 6p.
[10] PINHEIRO, Paulo César da Costa; RAAD, Túlio Jardim;
VALLE Ramon Molina. Simulação Numérica do Processo
de Secagem da Madeira. In: XVIII Congresso Íbero-Latino-Americano
de Métodos Computacionais em Engenharia (XVIII CILANCE), 29-31 Outubro
1997, Brasília, DF, Anais... Brasilia: UNB, Universidade
de Brasília, AMC, Associação Latino-Americana para
Métodos Computacionais em Engenharia, v.1/4, p.485-492.
[11] DUARTE Horácio Valadares; PINHEIRO Paulo César da
Costa. Análise Teórica e Experimental de Tubos de Calor.
In: V Congresso de Engenharia Mecânica Norte e Nordeste (V CEM-NNE),
27-30 de Outubro de 1998, Fortaleza, CE, Anais... Fortaleza: ABCM,
Associação Brasileira de Ciências Mecânicas,
1998, 4v., v.3, p.299-306.
[12] PINHEIRO, Paulo César da Costa; RAAD, Túlio Jardim; YOSHIDA,
Maria Irene. Model of a Process for Drying Eucalyptus spp at High
Temperature. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v.15, n.04,
p.382-395, December 1998.
Intermediário - Supervisores de Carbonização
Avançado - Engenherios
Objetivos: Determinação dos parâmetros operacionais da carbonização do Eucalipto,
analisando a influência da temperatura de carbonização, taxa de aquecimento,
umidade da madeira, espécie, uso de aditivos etc, nas características do carvão
produzido, visando a otimização dos parâmetros operacionais.
Objetivos: Desenvolvimento e aperfeiçoamento do Forno Rabo-Quente, visando melhores características operacionais, maior rendimento
gravimétrico e produção de carvão de melhor qualidade. Análise operacional e balanço térmico.
Objetivos: Desenvolvimento de um forno metálico de carbonização, visando a melhoria logística do processo
de carbonização e diminuição de custos.
Objetivos: Desenvolvimento de um sistema de recuperação de alcatrão de baixo custo, para ser implementado
nos fornos de alvenaria do tipo Rabo-Quente.
Objetivos: Desenvolvimento de um sistema de baixo custo para combustão completa dos produtos da carbonização,
a ser utilizado nos fornos de alvenaria tipo Rabo-Quente e similares. Este sistema minimizará a emissão
de poluentes durante a carbonização.
Objetivos: Desenvolvimento de sistema de supervisão da bateria de carbonização visando o controle das etapas
do processo de carbonização, controle da produção e temperatura de carbonização.
Objetivos: Análise da logística do processo de carbonização, visando o aumento de produtividade e
diminuição de custos e tempo.
Objetivos: Desenvolvimento e aperfeiçoamento de uma bancada piloto de
carbonização contínua, visando a determinação dos parâmetros operacionais e o
desenvolvimento tecnológico do processo.
Objetivos: Desenvolvimento tecnológico de um secador solar de madeira, de baixo
custo, portátil, visando a diminuição do tempo de secagem da madeira, antes da
carbonização.
Objetivos: Análise da viabilidade tecno-econômica da utilização de resíduos vegetais
como fonte de energia e como matéria prima para a carbonização.
PRINCIPAIS TRABALHOS PUBLICADOS
| Principais Equipamentos | |||
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Termobalança Shimatzu TGA50H
Termobalança com DTA simultâneo Netsch STA409EP Methler TG50 sistema TA400 Caldeira ATA modelo VGD-2, 32kg/h, 8,44 atm Data Logger Yodak T50 Data Logger GEMD-UFRJ, 30 canais, termopar tipo K Balanças Analíticas Mufla (1500oC) Estufa Forno Microondas Termômetros de precisão Placa de Aquisição de Dados Quatec DQ801 Controlador Programável Siemens Simatic S7-200 Sistema de aquisição de Imagens (Câmera Digital + Placa) Compro D-Can Câmara de Vídeo 8mm Sharp VL-E40U Placa de Aquisição de Vídeo Video-Blaster Placa de Aquisição de Vídeo Snapshot MacroTermobalança Retorta de Carbonização Contínua Retortas para carbonização Bancada de Atomização |
01
01 01 01 01 04 01 01 01 15 02 03 01 01 01 01 01 01 03 01 | ||
| Recursos Computacionais | |||
|
Computador Pentium II, 266MHz, 32MB, W6,2GB
Computador Gateway 2000 P4D-66, 66MHz, 16MB, W820MB Computador Compatível IBM-PC 486 100MHz para aquisição de dados Portas de Acesso à Rede Internet Impressora HP Laserjet 6L Impressora HP Deskjet 720 Sistema de Aquisição de Imagens Sony |
01
04 04 04 01 01 01 | ||
