Obtenção de gás de síntese a partir de biomassas residuais

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ALEX PIRES ALVARES DOS SANTOS
HORACIMAR PINHEIRO COTRIM
OBTENÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE A
PARTIR DE BIOMASSAS RESIDUAIS
Trabalho apresentado ao Programa de Pós-Graduação
em Engenharia de Biocombustíveis e Petroquímica,
Escola de Química, Universidade Federal do Rio de
Janeiro, como requisito à aprovação na disciplina de
Biocombústiveis.
Prof. D. Sc. Maria Antonieta P. Gimenes Couto
RIO DE JANEIRO
2011

i
Sumário
Sumário .....................................................................................................................................i
Lista de figuras ........................................................................................................................iii
Lista de Equações ...................................................................................................................iv
Lista de tabelas.........................................................................................................................v
1. Introdução........................................................................................................................ 1
1.1. Biomassa e resíduos de biomassa ........................................................................... 2
1.2. Gás de síntese .......................................................................................................... 4
1.3. Processo de Gaseificação......................................................................................... 8
2. Gaseificação de resíduos de biomassa......................................................................... 17
2.1 Propriedades da matéria-prima............................................................................... 19
Conteúdo de umidade ................................................................................................... 19
Conteúdo de cinzas ....................................................................................................... 20
Compostos voláteis ....................................................................................................... 20
Tamanho da partícula.................................................................................................... 20
2.2 Pré-tratamento da matéria-prima ............................................................................ 21
2.3 Comparação entre reatores para gaseificação de biomassa.................................. 22
2.3.1 Parâmetros de processos de leitos fixos ......................................................... 23
Temperatura do reator e temperatura máxima.............................................................. 23
Composição do gás produzido ...................................................................................... 25
Efeito da composição da biomassa ............................................................................... 27
Gaseificação relativa à razão combustível/ar ................................................................ 32
Taxa de consumo da biomassa..................................................................................... 32
Diâmetro da partícula e perda de carga ........................................................................ 32
Velocidades do sólido e gás .......................................................................................... 33
Tempo de residência ..................................................................................................... 33
Efeito da configuração geométrica do reator................................................................. 33
2.3.2 Parâmetros de processo de leitos fluidizados.................................................. 34
Efeito dos materiais do leito........................................................................................... 34
Efeito da temperatura do leito........................................................................................ 36
Efeito do agente de gaseificação................................................................................... 36
Razão de equivalência (ER) .......................................................................................... 37
Razão de vapor por biomassa (SB)............................................................................... 38

ii
Efeito do tamanho da biomassa .................................................................................... 39
Composição de gases ................................................................................................... 40
2.4 Métodos de remoção de particulados e alcatrões................................................... 42
2.4.1 Limpeza convencional...................................................................................... 42
2.4.2 Lavagem a seco do gás a quente.................................................................... 43
2.4.3 Tratamento do alcatrão.................................................................................... 44
Método primário............................................................................................................. 45
Método secundário ........................................................................................................ 45
3. Conclusão...................................................................................................................... 46
Referências............................................................................................................................ 47

iii
Lista de figuras
Figura 1: Exemplos de biomassa residual............................................................................... 3
Figura 2: Tipos de reatores de gaseificação.......................................................................... 15
Figura 3: Esquema de reatores para gaseificação................................................................ 16
Figura 4: Zonas de gaseificação de um leito fixo .................................................................. 19
Figura 5: Evolução das espécies ao longo do leito do gaseificador de cascas de pinos
(TINAUT et al, 2008).............................................................................................................. 23
Figura 6: Produtos da pirólise de palha de arroz e serragem a diferente temperaturas
(CHEN, 2003) ........................................................................................................................ 24
Figura 7: Evolução dos gases em função da temperatura da parede do reator (DUFOUR et
al, 2009)................................................................................................................................. 26
Figura 8: Evolução dos gases, alcatrões aromáticos e carvão em função da temperatura
(DUFOUR et al, 2009) ........................................................................................................... 27
Figura 9: Composição da matéria-prima usada na gaseificação (HANAOKA et al, 2005).... 28
Figura 10: Composição dos gases produzidos na gaseificação de cada matéria-prima
(HANAOKA et al, 2005)......................................................................................................... 28
Figura 11: Composição dos gases produzidos na pirólise de celulose, xilana e lignina
(HANAOKA et al, 2005)......................................................................................................... 29
Figura 12: Composição de celulose e lignina em seis tipos de biomassa (LV et al, 2010)... 30
Figura 13: Rendimentos durantes a pirólise rápida em um reator de leito fixo (LV et al, 2010).
............................................................................................................................................... 30
Figura 14: Morfologia da biomassa ( (a) bagasso; (b) palha de arroz; (c) casca de arroz; (d)
celulose) (LV et al, 2010)....................................................................................................... 31
Figura 15: Morfologia do carvão de biomassa durante a pirólise rápida em um reator de leito
fixo (LV et al, 2010)................................................................................................................ 31
Figura 16: Evolução do diâmetro das partículas e perda de carga ao longo do comprimento
do gaseificador (TINAUT et al, 2008) .................................................................................... 33

iv
Lista de Equações
Equação 1: Reação produção de gás de síntese do metano.................................................. 4
Equação 2: Reação de oxidação parcial e reforma à CO2 ...................................................... 7
Equação 3: Reações do processo de gaseificação................................................................. 9
Equação 4: Reação simplificada de gaseificação da biomassa............................................ 17
Equação 5: Reação de reforma do alcatrão.......................................................................... 35
Equação 6: Reação de absorção de CO2.............................................................................. 39

v
Lista de tabelas
Tabela 1: Composição indicativa do gás de síntese de um gaseificador indireto - Adaptado
de GÖRANSSON (2011)......................................................................................................... 5
Tabela 2: Especificação da concentração máxima de impurezas no gás de síntese para os
processos de síntese de FT - GÖRANSSON (2011) .............................................................. 6
Tabela 3: Composição requerida do gás de síntese para vários combustíveis sintéticos –
Adaptado de GÖRANSSON (2011)......................................................................................... 7
Tabela 4: Comparação de desempenho de diferentes projetos de gaseificadores. Fonte
PUIG-ARNAVAT (2010) ........................................................................................................ 14
Tabela 5: Composição típica de gases obtidos de gaseificadores de leito fixo operado com
combustíveis com umidade baixa a média. Adaptado de BALAT et al (2009)...................... 26
Tabela 6: Avaliação da razão SB com agentes de gaseificação........................................... 38
Tabela 7: Gaseificação de biomassas em leito fluidizado borbulhante - Adaptado de
ALAUDDIN et al (2010) ......................................................................................................... 41

1
1. Introdução
O rápido desenvolvimento de tecnologias e da industrialização tem confrontado a
humanidade com duas preocupações principais: o esgotamento dos recursos
energéticos fósseis e a degradação do meio-ambiente. Combustíveis fósseis são as
fontes mais comuns de energia usadas no mundo. Foi relatado que acima de 80%
do consumo de energia provém de combustível fóssil. Entretanto, existem alguns
problemas cruciais associados com tais fontes de combustíveis. Combustíveis
fósseis emitem quantidades de poluentes tais como CO2, NOx e SOx na atmosfera
(ALAUDDIN et al, 2010).
Entre todos os recursos renováveis, a biomassa é a única fonte renovável de
carbono que pode ser convertida em produto sólido, líquido e gasoso através de
vários processos de conversão. Atualmente, a biomassa é a quarta maior fonte de
energia no mundo depois do carvão, petróleo e gás natural, e fornece
aproximadamente 14% do consumo de energia mundial. Resíduos de biomassa são
principalmente queimados em ar aberto ou jogados fora, que acabam geram
poluentes incluindo particulados, gases de chuva ácida tais como NOx e SOx e
grande quantidade de metano que é um gás de efeito estufa mais potente do que o
CO2 (ALAUDDIN et al, 2010).
Tecnologias que usam resíduos ou matéria vegetal para produzir energia,
emitem menos gases de efeito estufa do que os combustíveis fósseis e apresentam
custos competitivos com as fontes convencionais de energia. Uma das tecnologias
promissoras que utiliza os resíduos de biomassa é a gaseificação. A gaseificação da
biomassa ajuda na bioremediação dos vegetais, assim como converte os resíduos
de biomassa em gases combustíveis e biocombustíveis limpos (ALAUDDIN et al,
2010).
A seguir serão discutidos os conceitos básicos sobre biomassa, resíduos de
biomassa, gás de síntese e o processo de gaseificação.

2
1.1. Biomassa e resíduos de biomassa
O termo biomassa segundo o NREL(2011) é definida como qualquer matéria
orgânica derivada de plantas. A biomassa disponível para energia em uma base
sustentável inclui culturas herbáceas e arbóreas, culturas agro-alimentares e
pastagens, resíduos e detritos de culturas agrícolas, resíduos e detritos de
madeira, plantas aquáticas e outros resíduos incluindo alguns resíduos sólidos
urbanos.
O termo biomassa, inicialmente introduzido por Eugene Adam, pode ser
definido de forma mais abrangente como sendo qualquer combustível ou matéria
bruta derivados de organismos que estiverem vivos recentemente, isto é, em um
período inferior a 100 anos. Tal definição claramente exclui os tradicionais
combustíveis fósseis que, mesmo tendo sido derivados de matéria orgânica
vegetal e animal, necessitaram de milhões de anos para sua conversão na forma
que são encontrados atualmente. Com exceção de algumas microalgas e
matérias com altos índices de umidade, a biomassa se caracteriza,
essencialmente, por ser uma matéria carbonada em estado sólido (CENBIO,
2011).
Os resíduos de biomassa (Figura 1) são definidos como subprodutos da
biomassa, resíduos de produções agrícolas, florestais, alimentos e indústrias
relacionadas. Resíduos da indústria de alimentos incluem culturas de grãos, por
exemplo, milho e trigo, bem como os resíduos de cascas de nozes e cascas ou
sementes de frutas carnudas (Por exemplo: café, manga, oliva, etc.). Outros
resíduos incluem detritos animais, restos de corte de madeira, pequenas árvores
e galhos que podem ser transformados em lascas de madeira (REA, 2011).

3
Resíduo de madeira misturado Resíduos de chapas de comprensado
Refugo produção de MDF Sucatas de paletes
Resíduos de madeira em lascas Madeira de demolição
Resíduo oleginosas Bagasso de cana de açúcar para combustível
Pó peneirado de bagasso de cana de açúcar Compostos misturados
Figura 1: Exemplos de biomassa residual

4
1.2. Gás de síntese
O gás de síntese, uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono
usualmente contendo dióxido de carbono como aditivo, é um intermediário muito
bom para sínteses posteriores. Dependendo das condições reacionais e do
catalisador usado, diferentes produtos químicos podem ser produzidos em
grande escala industrial (SONG e GUO, 2006).
Existem diferentes fontes para obter o gás de síntese. Ele pode ser produzido
por reforma a vapor ou por oxidação parcial de qualquer hidrocarboneto variando
do gás natural (metano) até resíduos pesados de petróleo, e pela gaseificação do
carvão para um gás combustível (CO, CO2, H2). A maior rota para produzir o gás
de síntese é a reforma à vapor do gás natural (Equação 1) sobre um catalisador
de níquel promovido em aproximadamente 800 ºC (MATAR e HATCH, 2000):
Equação 1: Reação produção de gás de síntese do metano
O gás de síntese também pode ser produzido pela gaseificação de biomassa
e resíduos. A gaseificação é uma tecnologia de conversão termo-química antiga
que provoca a mudança da estrutura química da biomassa a 500-900 ºC na
presença de um agente gaseificante (por exemplo: ar, oxigênio, vapor, CO2, ou a
mistura destes componentes) para a produção de principalmente H2 e CO
(GÖRANSSON, 2011).
O gás de síntese produzido de um gaseificador indireto típico é apresentado
na Tabela 1. Ele contem H2, CO, CO2, CH4, H2O, traços de hidrocarbonetos mais
pesados, gases inertes provenientes do agente de gaseificação e vários
contaminantes (GÖRANSSON, 2011).
CH4 + H2O CO + 3 H2

5
Conteúdo
% Volume
(base seca)
H2 40
CO 25
CO2 21
CH4 10
C2H4 2,5
N2 1,5
H2/CO 1,6
(H2-CO2)/(CO+CO2) 0,4
Tabela 1: Composição indicativa do gás de síntese de um gaseificador indireto -
Adaptado de GÖRANSSON (2011)
O conteúdo de H2 pode depois ser aumentando, e o gás de síntese pode ser
melhorado usando adsorventes de CO2 e aditivos, ou catalisadores. Além disso,
o gás deve passar por processos de limpeza para atender especificações de
impurezas (Tabela 2) para passar por processamentos sequenciais
(GÖRANSSON, 2011).
A conversão de gás de síntese para combustíveis líquidos, que são isentos de
enxofre, e que possuem alto número de cetano (diesel) ou octano (gasolina), via
síntese de Fischer-Tropsch (FT) foi interessante desde 1923. Metanol, um dos
produtos químicos mais importantes industrialmente, junto com os alcoóis
superiores podem ser produzidos simultaneamente a partir do gás de síntese
através muitos catalisadores diferentes. Produtos químicos de alto valor tais
como aldeídos ou alcoóis contendo mais de um grupo –CHO- ou –CH2OH-
podem ser obtidos através da reação de hidroformilação, que consiste de
reações diretas de olefinas e gás de síntese. Produtos químicos contendo o
grupo acetil (CH3CO, frequentemente designado como Ac), que são produzidos
através do processo de carbonilação, experimentaram um crescimento estável
por 30 anos, e aumentarão dramaticamente através dos próximos 10 anos
(SONG e GUO, 2006).

6
As propriedades necessárias para o gás de síntese são diferentes para
diferentes sínteses (Tabela 3). Na síntese de metanol, CO2 e CO são reagentes
porque a reação de deslocamento é ativa além da síntese. Portanto, um módulo
M = (H2-CO2)/(CO+CO2) que é derivado de simples cálculos estequiométricos,
deveria ser próximo de 2,0. Contudo, na síntese de Fischer-Tropsch, a
composição desejada do gás de síntese é caracterizada pela razão H2/CO com
valor de aproximadamente 2,0 porque a reação de deslocamento do gás d’água
não é ativa, e o CO2 mantém-se inerte; por outro lado a razão ótima H2/CO
deveria ser 1,0 para processos de síntese de hidroformilação. Em geral, o
requerimento da razão H2/CO varia de aproximadamente 2,0 a 1,0, e algumas
vezes, até CO puro é requerido para o processo de carbonilação (SONG e GUO,
2006). Pela especificação da razão H2/CO pode-se verificar que o gás de síntese
produzido em processos de gaseificação, após tratamentos, pode substituir o gás
natural para servir como matéria-prima para o processo de Fischer-Tropsch, e
com a conversão do gás também pode atender a relação (H2-CO2)/(CO+CO2) no
processo de produção do metanol.
Impureza Especificação
H2S+COS+CS2 < 1 ppm
NH3+HCN < 1 ppm
HCl+HBr+HF < 10 ppb (vol)
Metais alcalinos (Na+K) < 10 ppb (vol)
Particulados Essencialmente removidos
Compostos orgânicos (alcatrões) Abaixo do ponto de orvalho
Compostos hetero-orgânicos (com S, N, O) < 1 ppm (vol)
Tabela 2: Especificação da concentração máxima de impurezas no gás de síntese
para os processos de síntese de FT - GÖRANSSON (2011)
A produção do gás de síntese pode ser responsável por cerca de 60% dos
investimentos de plantas de conversão de gás em larga escala baseadas em gás
natural. A produção direta de razões H2/CO flexíveis de gás natural ou da
gaseificação de biomassa pode evitar unidades para ajuste da razão H2/CO, e

7
então, promover a conservação de energia e redução de custos. Portanto, há um
forte incentivo para encontrar soluções para fornecer razões H2/CO flexíveis. A
oxidação parcial catalítica e a reforma à CO2 (ou reforma seca) pode diretamente
produzir razões H2/CO desejáveis de gás de síntese (SONG e GUO, 2006).
Equação 2: Reação de oxidação parcial e reforma à CO2
Produto Pressão (bar) Temperatura (ºC) H2/CO
Combustíveis de FT ~20-40 / 25-40 200-240
300-350
250-350
0,6 catalisador de Fe
2,0 catalisador de Co
0,6 catalisador de Fe
1,5-2
Metanol 50-100
20-50
50-300
100-200
200-300
210-290
220-450
2,0 catalisador Cu/Zn
2,0
DME 26
20-50
310
210-290
Convertido do metanol
(catalisador de alumina)
Etanol 100 275 1,0 catalisador Rh
Hidrogênio 28 100-200 Alta
Gás natural sintético
(SNG)
200-500 300-450 3,0 catalisador Ni/Mg
Tabela 3: Composição requerida do gás de síntese para vários combustíveis
sintéticos – Adaptado de GÖRANSSON (2011)

8
1.3. Processo de Gaseificação
O processo de gaseificação é uma oxidação térmica parcial, que resulta em
uma alta produção de produtos gasosos (CO2, água, monóxido de carbono,
hidrogênio e hidrocarbonetos), pequenas quantidades de produtos sólidos
carbonáceos, cinzas, e compostos condensáveis (alcatrões e óleos). Vapor, ar
ou oxigênio é alimentado na reação como um agente oxidante (PUIG-ARNAVAT,
2010). A gaseificação adiciona valor para matérias-primas de baixo valor ou valor
negativo pela conversão em combustíveis vendáveis e produtos (PUIG-
ARNAVAT, 2010).
A química do processo de gaseificação da biomassa é completamente
complexa. De modo geral, o processo consiste dos seguintes estágios (PUIG-
ARNAVAT, 2010):
 Secagem: Neste estágio, a umidade da biomassa é reduzida.
Tipicamente, a umidade varia entre 5% a 35%. A secagem ocorre a
aproximadamente 100-200 ºC com uma redução na umidade de menos de
5%.
 Pirólise: Esta é essencialmente a decomposição térmica da biomassa na
ausência de oxigênio e ar. Neste processo, a matéria volátil da biomassa é
reduzida. Isto resulta em uma liberação de gases de hidrocarbonetos,
devido ao fato da biomassa ser reduzida para carvão sólido. Os gases de
hidrocarbonetos liberados podem ser condensados a temperaturas
suficientes baixas para a gerar alcatrões líquidos.
 Oxidação: Esta é a reação entre a biomassa sólida carbonizada e oxigênio
do ar, resultando na formação de CO2. O hidrogênio presente na biomassa
é também oxidado para gerar água. Uma grande quantidade de calor é
liberada com a oxidação do carbono e hidrogênio. Se oxigênio estiver
presente em quantidades sub-estequiométricas, a oxidação parcial do
carbono pode ocorrer, resultando na geração de monóxido de carbono.
 Redução: Na ausência (ou presença sub-estequiométrica) de oxigênio,
várias reações de redução ocorrem na faixa de temperatura de 800-1000

9
ºC. Estas reações são em sua maioria endotérmicas. As reações
principais nesta categoria são:
Reação de gás d’água
Reação de Bouduard
Reação de deslocamento
Formação de metano
Oxidação
Oxidação Parcial
Reforma à vapor
Equação 3: Reações do processo de gaseificação
Os projetos de reatores de gaseificação foram pesquisados por mais de um
século, que resultaram na disponibilidade de vários formatos em escalas
+C CO + H2 -131,4 kJ/gmolOH2 
+C + H2 100 kJ/gmolOH2
2 2 CO2
C + CO2
2 CO -172,6 kJ/gmol
CO2 + H2 CO + -42 kJ/gmolOH2 
C + H22 CH4 75 kJ/gmol
C + CO2O2
408,8 kJ/gmol
C + O2
246,4 kJ/gmolCO2 
+ -206 kJ/gmolCH4 OH2 CO+ H23 
+ -165 kJ/gmolOH2 CO+ H24CH4 2 

10
pequenas e grandes. Eles podem ser classificados de vários modos (PUIG-
ARNAVAT, 2010):
 Agentes de gaseificação: gaseificadores com soprador de ar,
gaseificadores à oxigênio e gaseificadores à vapor;
 Fonte de calor: Gaseificadores auto-térmicos ou diretos (o calor é provido
pela combustão parcial da biomassa), e gaseificadores indiretos ou alo-
térmicos (o calor é fornecido por uma fonte externa, por meio de um
trocador de calor ou um processo indireto);
 Pressão: Atmosférico ou pressurizado;
 Modelo de reator:
 Leito Fixo (contracorrente - “updraft”, co-corrente - “downdraft”,
cruzado – “crossdraft” e topo aberto - “open-core”): O gaseificador
de leito fixo tem um leito de partículas combustíveis sólidas através
do qual o material gaseificado e o gás tanto se movem para cima
(contracorrente), para baixo (co-corrente) ou são introduzidos de
um lado do reator e são liberados do outro lado no mesmo nível
horizontal (cruzado). É o tipo de gaseificador mais simples,
geralmente consistindo de um espaço cilíndrico para o combustível
e o material gaseificado com uma unidade de alimentação de
combustível, uma unidade de remoção de cinzas e uma saída de
gases. Neste tipo de gaseificador, o leito de combustível move-se
lentamente pelo reator para baixo ao mesmo tempo de que a
gaseificação ocorre. Os gaseificadores de leito fixo são simples de
construir e geralmente operam com alta conversão de carbono,
longo tempo de residência do sólido, baixa velocidade de gás, e
baixo arraste de cinzas;
 Leito fluidizado (borbulhante, circulante e leito duplo): O agente de
gaseificação é soprado através do leito de partículas sólidas a uma
velocidade suficiente para manter as partículas em um estado de
suspensão. As partículas combustíveis são introduzidas na base do
reator que são misturadas muito rapidamente com o material do

11
leito, e quase instantaneamente são aquecidas até a temperatura
do leito. Como resultado deste tratamento, o combustível é
pirolizado muito rapidamente resultando em um mistura de
componentes com uma quantidade relativamente grande de
materiais gasosos. Reações de gaseificação e conversão de
alcatrão continuam a ocorrer na fase gás. A gaseificação em leito
duplo usa dois reatores de leito fluidizado. A biomassa entre no
primeiro reator, onde ela é gaseificada com vapor, e o carvão
remanescente é transportado para o segundo reator, onde é
queimado com ar para produzir calor. O calor é transportado para o
reator de gaseificação pelo material do leito, normalmente areia. O
gás de exaustão e o gás dos produtos têm duas saídas separadas;
 Leito de arraste: Estes gaseificadores são comumente usados
para carvão porque ele pode ser alimentando na forma de lama no
modo direto da gaseificação, que faz com que a alimentação do
combustível sólido a altas pressões não seja custoso. Estes
gaseificadores são caracterizados por tempos de residência curtos,
altas temperaturas, altas pressões e grandes capacidades;
 Gaseificação por estágios, com separação física da pirólise,
oxidação e/ou zonas de redução.
Um levantamento entre construtores de gaseificadores na Europa, Estados
Unidos e Canadá identificou 50 construtores oferecendo plantas de gaseificação
em escala comercial, das quais 75% eram do tipo leito fixo co-corrente, 20%
eram sistemas do tipo leito fluidizado, 2,5% eram do tipo leito fixo contracorrente,
e 2,5% eram de vários outros tipos de construção (PUIG-ARNAVAT, 2010). Na
Tabela 4 são apresentadas características de cada tipo de reator de
gaseificação.

12
Co-corrente (“downdraft”) Contracorrente (“updraft”)
 Simples construção e tecnologia
comprovada;
 Combustível depende do tipo e
tamanho;
 Adequado para biomassa com
baixa umidade;
 Gás produzido com valor
calórico moderado e baixo
conteúdo de alcatrões e
particulados;
 Alta temperatura no gás de
saída;
 Tempo de residência dos sólidos
alta;
 Alta conversão de carbono;
 Adequado para capacidades de
20-200 kW;
 Limitado potencial de
extrapolação, com capacidade
máxima de 250 kW.
 Simples construção e tecnologia
comprovada;
 Gás produzido com valor
calórico moderado, mas alto
conteúdo de alcatrões e
particuladors;
 Baixa temperatura no gás de
saída;
 Tempo de residência dos sólidos
alta;
 Adequado para capacidades até
250 kW, potencial limitado de
extrapolação.

13
Leito fluidizado borbulhante
(“Bubbling fluidised bed”)
Leito fluidizado circulante
(“Circulating fluidised bed”)
 Alta flexibilidade do combustível
em termos de tamanho e tipo;
 Flexibilidade de operação a
capacidades abaixo da
capacidade de projeto;
 Fácil operação;
 Baixo inventário de matéria-
prima;
 Bom controle da temperatura e
altas taxas de reação;
 Bom contato e mistura entre gás
e sólido;
 Possibilidade de processamento
catalítico no leito;
 Gás produzido com moderado
poder calorífico superior, mas
baixos níveis de alcatrões e alto
conteúdo de particulados;
 Perda de carbono com as
cinzas;
 Alta eficiência na conversão;
 Adequado para capacidades em
larga escala (até 1 MW ou até
maiores);
 Bom potencial de extrapolação;
 Alta flexibilidade do combustível
em termos de tamanho e tipo;
 Flexibilidade de operação a
capacidades abaixo da
capacidade de projeto;
 Fácil operação;
prima;
 Bom controle da temperatura e
altas taxas de reação;
e sólido;
 Gás produzido com moderados
níveis de alcatrões, mas alto
conteúdo de particulados;
 Adequado para capacidades em
larga escala (até 1 MW ou até
maiores);
 Ótimo potencial de extrapolação;

14
Leito de arraste
(“Entrained-flow bed”)
Leito fluidizado duplo
(“Twin fluidised bed”)
 Construção e operação
relativamente complexa;
 Combustível depende do
tamanho e tipo (preparação da
alimentação custosa);
prima;
 Alta temperatura resulta em gás
de boa qualidade;
 Problemas de construção com
materiais a alta temperatura;
e sólido;
poder calorífico superior, e baixo
conteúdo de alcatrões;
 Adequado para altas
capacidades (>1 MW);
 Ótimo potencial para
extrapolação.
 Construção e operação
relativamente complexa;
poder calorífico superior, e
moderado conteúdo de
alcatrões;
 Limpeza do gás necessária
antes de queima em motores;
e sólido;
 Relativamente, apresenta baixa
eficiência;
 Adequado para altas
capacidades (>1 MW);
 Bom potencial de extrapolação,
mas projeto relativamente
complexo.
Tabela 4: Comparação de desempenho de diferentes projetos de gaseificadores.
Fonte PUIG-ARNAVAT (2010)

15
Reatores de leito fixo
Fonte: WARNECKE (2000)
Reatores de leito fluidizado
Fonte: WARNECKE (2000)
Reator de topo aberto – Indian Institute
of Science
Fonte: CENBIO (2011)
Gaseificador contracorrente atmosférico –
Instituto de Pesquisas Tecnológicas / SP
Fonte:CENBIO (2011)
Figura 2: Tipos de reatores de gaseificação

16
Reator de queda livre
Fonte: LV (2010)
Gaseificador de biomassa
Planta de biomassa Reatores de leito fixo
Figura 3: Esquema de reatores para gaseificação

17
2. Gaseificação de resíduos de biomassa
A gaseificação de biomassa é identificada como uma das mais promissoras
rotas para produzir hidrogênio renovável. A produção de gases ricos em H2 da
gaseificação de biomassa tem sido principalmente estudada em leitos fluidizados
com misturas de H2O-O2 como agente gaseificante (DUFOUR, 2009). A
produção de gases ricos em H2 é importante para a utilização na síntese de FT e
em outros processos.
A gaseificação de biomassa é um tratamento térmico, que resulta na alta
produção de produtos gasosos e pequenas quantidades de carvão e cinzas. É
uma tecnologia bem conhecida. A gaseificação é processada em altas
temperaturas de modo a otimizar a produção de gás. O gás resultante, conhecido
como gás produtor, é uma mistura de monóxido de carbono, hidrogênio e
metano, junto com dióxido de carbono e nitrogênio (BALAT, 2009).
A produção do gás por decomposição térmica é composto de CO, CO2, H2O,
CH4, outros hidrocarbonetos gasosos (CHs), alcatrões, carvão, constituintes
inorgânicos, e cinzas. A composição do gás produzido da gaseificação da
biomassa depende fortemente do processo de gaseificação, do agente
gaseificante, e da composição da matéria-prima (BALAT, 2009). A gaseificação
da biomassa é geralmente observada pela seguinte reação:
Equação 4: Reação simplificada de gaseificação da biomassa
Quando o processo de gaseificação usa biomassa como matéria-prima, a
primeira etapa do processo é a decomposição térmica da celulose,
hemiceluloses e compostos de lignina com a produção de carvão e voláteis.
Depois a gaseificação do carvão e algumas outras reações de equilíbrio ocorrem
(Equação 3) (BALAT, 2009).
Biomassa O2 (ou H2O) CO+CO2+H2O+H2+CH4 + Outros CHs
+ alcatrões + carvão + cinzas
+

18
A gaseificação do carvão é uma etapa limitante da taxa na produção de
combustíveis gasosos da biomassa. Segundo Balat (2009), resultados de
estudos indicam que a formação de carvão apresenta cinética de ordem zero
segundo a ele, e que a taxa da reação global é praticamente constante durante o
processo, e apenas diminui quando o carvão é praticamente exausto. Carvões de
madeira de árvores de coníferas (classificada como madeira macia – por
exemplo: pinho) e de madeira de árvores latifoliadas (classificada como madeira
dura – por exemplo: carvalho) exibiram comportamentos de gaseificação
similares (BALAT, 2009).
Resultados indicam que o conteúdo mineral (cinzas) e a composição do
material original da biomassa, e as condições de pirólise sob qual o carvão é
formado significantemente influenciam a reatividade da gaseificação do carvão
(BALAT, 2009).
Um dos maiores problemas da gaseificação da biomassa é o alcatrão
formado durante o processo. O alcatrão é uma mistura complexa de compostos
condensáveis que incluem compostos desde um anel aromático até cinco anéis
aromáticos, junto com outros hidrocarbonetos contendo oxigênio, e
hidrocarbonetos aromáticos policíclicos complexos (PAHs). As tecnologias de
controle da produção de alcatrão podem amplamente serem divididas de dois
modos: (1) tratamento dentro do gaseificador (método primário), e (2) limpeza do
gás quente depois do gaseificador (método secundário). Embora os métodos
secundários sejam comprovadamente efetivos, os tratamentos dentro do
gaseificador estão ganhando muita atenção devido a benefícios econômicos
(BALAT, 2009).
Nos métodos primários, os parâmetros de operação tais como temperatura,
agente gaseificante, razão de equivalência, tempo de residência e aditivos
catalíticos atuam como importantes funções na formação e decomposição do
alcatrão. Os métodos primários não são ainda totalmente entendidos, e não
foram implementados comercialmente. Testes pilotos mostraram que o
craqueamento catalítico do alcatrão pode ser muito efetivo (BALAT, 2009).

19
Figura 4: Zonas de gaseificação de um leito fixo
2.1 Propriedades da matéria-prima
Antes de avaliar os processos de gaseificação é importante considerar
algumas das propriedades das matérias-primas que influem no desempenho dos
processos de gaseificação.
Conteúdo de umidade
O combustível com conteúdo de umidade acima de aproximadamente 30%
torna a ignição difícil e reduz o poder calorífico do gás produzido, devido a
necessidade de evaporar a umidade adicional antes que combustão/gaseificação
possa ocorrer. Níveis altos de umidade também reduzem a temperatura
alcançada na zona de oxidação (Figura 4), resultando no craqueamento
incompleto dos hidrocarbonetos liberados da zona de pirólise. Outro problema é
que com o aumento dos níveis de umidade, e com a associação do CO, ocorre a
produção de H2 pela reação de deslocamento de gás de água, e que por sua vez
produz mais CH4 por hidrogenação direta. O ganho de H2 e CH4 do gás
produzido não compensa, entretanto, pela perda de energia devido a redução do

20
conteúdo de CO do gás, e, portanto, resulta em um gás com baixo poder
calorífico (MCKENDRY, 2002). Para a produção de gás de síntese é necessário
avaliar qual a razão H2/CO ou (H2-CO2)/(CO+CO2) em função da umidade, que o
gás produzido deverá apresentar para ser enviado para um processo de síntese
subseqüente, e também o gasto energético para evaporar a água excedente.
Conteúdo de cinzas
O alto conteúdo de material mineral pode fazer a gaseificação impossível. A
temperatura de oxidação é frequentemente acima do ponto de fusão das cinzas
de biomassa, levando a problemas de clinquerização/vitrificação na base do
forno, e ocasionando bloqueamentos subsequentes da alimentação. O clínquer
(material não combustível) é um problema para conteúdos de cinzas acima de
5%, especialmente se as cinzas apresentam altos conteúdos de álcalis e sais
que produzem misturas eutéticas (isto é, misturas cujo ponto de fusão é menor
do que qualquer ponto de fusão dos constituintes da liga) com baixo ponto de
fusão (MCKENDRY, 2002).
Compostos voláteis
O gaseificador deve ser projetado para destruir alcatrões e hidrocarbonetos
pesados liberados durante o estágio de pirólise (Figura 4) do processo de
gaseificação (MCKENDRY, 2002).
Tamanho da partícula
O tamanho da partícula do material da matéria-prima depende das dimensões da
base do forno, mas é tipicamente 10-20% do diâmetro da base do forno.
Partículas grandes podem formar vãos de partículas que previne a alimentação
de se mover para baixo, enquanto partículas pequenas tendem a obstruir a
porosidade disponível para o escoamento do ar, levando a uma alta perda de
carga e subsequente parada do gaseificador (MCKENDRY, 2002).

21
2.2 Pré-tratamento da matéria-prima
O grau do pré-tratamento da matéria-prima da biomassa é dependente da
tecnologia de gaseificação usada. As áreas com problemas principais são
(MCKENDRY, 2002):
 Secagem: O conteúdo de umidade deveria ser abaixo de 10-15% antes da
gaseificação. A secagem de madeira de 50% para 60% (como cortadas),
ou usando uma madeira secada por ar com uma umidade de 20%, para o
nível requerido de 10-15% de umidade requer o uso de secadores. Os
secadores podem ser rotatórios aquecidos diretamente usando gás
exausto ou aquecidos indiretamente em secadores de leito fluidizado
usando vapor para aquecer o material alimentado. Os vapores liberados
durante a secagem contem inúmeros compostos orgânicos voláteis
(VOCs), principalmente terpenos, que requerem sistema de controle de
poluição do ar adequado;
 Tamanho da partícula: Na maioria dos gaseificadores, o gás tem que
passar através da biomassa, e a alimentação deve ter força de
compressão suficiente para suportar o peso da alimentação acima. Os
tamanhos das partículas da alimentação na faixa de 20-80 mm são típicas;
 Fracionamento: Os conteúdos de nitrogênio e álcalis da biomassa são
críticas, como elas são parcialmente arrastadas pela corrente de gás.
Pequenas partículas tendem a conter menos nitrogênio e álcalis, e,
portanto, o fracionamento em partículas finas e ásperas ajuda a produzir
um gás com menos impurezas;
 Lixiviação: Os conteúdos de nitrogênio e álcalis da biomassa podem ser
reduzidos pela lixiviação anterior com água.
Deve-se considerar, contudo, que a adição de água pode avançar a reação
de gaseificação do carvão formado pela ajuda catalítica dos metais alcalinos

22
inerentes da cinza da biomassa. A remoção de cinzas leva diretamente a perda
de potássio (K) e zinco (Zn), e assim, torna a reação de gaseificação fraca
(CHEN et al, 2003).
2.3 Comparação entre reatores para gaseificação de biomassa
Segundo Puig-Arnavat (2010), as tecnologias de gaseificação de biomassa
mais utilizadas atualmente são a de leito fixo, seguido pela tecnologia de leito
fluidizado. Tinaut (2008) também relata em seu trabalho que a gaseificação de
resíduos de biomassa sem um nível importante de homogeneização é
processada em reatores de leito fixo, e que a tecnologia de leito fixo é a
tecnologia mais comum para o uso energético de biomassa e de resíduos sólidos
municipais.
Gaseificadores de leito fixo são os mais desejáveis para a gaseificação de
biomassa. Eles consistem de um vaso reacional onde o material da biomassa
está tanto empacotado ou move-se vagarosamente como um pistão, com os
gases escoando entre as partículas (BALAT, 2009).
Os gaseificadores de leito fluidizado são um desenvolvimento mais recente
que tem a vantagem de excelentes características de mistura, e altas taxas de
reação devido ao método de contato gás-sólido. Eles são tipicamente operados
em 1075-1275 K (BALAT, 2009).
A seguir serão comparadas as tecnologias de gaseificação pelos processos
de leito fixo e leito fluidizado avaliando o gás produzido, a relação H2/CO,
matéria-prima, agente gaseificante e outros parâmetros de processo.

23
2.3.1 Parâmetros de processos de leitos fixos
Temperatura do reator e temperatura máxima
Segundo Tinaut et al (2008), é observado que as temperaturas da fase sólida
e gás são diretamente proporcionais à vazão de ar, porque o processo opera
próximo da razão de combustão combustível/ar estequiométrica para o caso de
temperatura máxima. Por outro lado, o tamanho da biomassa mostra uma clara
influencia na temperatura máxima.
Chen et al (2003) em seus experimentos com palha de arroz e serragem que
foram conduzidos em uma temperatura de reação entre 500 ºC e 950 ºC
observou que um aumento na temperatura leva ao aumento da produção de
gases e diminui a fração de sólidos (Figura 6). Verificou também que uma fração
líquida destes produtos passa por um máximo em aproximadamente 500 ºC, que
sugere que o aumento da formação do gás ocorre principalmente deste ponto,
devido ao craqueamento da fração líquida desenvolvida depois desta
temperatura. Constatou também que a fração sólida apresentou dois pontos de
transição que podem representar o início e final das reações de gaseificação
envolvendo vapor d’água e carvão (CHEN et al, 2003).
Figura 5: Evolução das espécies ao longo do leito do gaseificador de cascas de
pinos (TINAUT et al, 2008)

24
Segundo Tinaut et al (2008), a evolução das temperaturas do sólido e gás
através do comprimento do gaseificador mostra que o aquecimento inicia na fase
sólida devido a transferência de calor por radiação dos estágios em alta
temperatura na zona combustão/oxidação (Figura 5-a). As espécies gasosas são
aquecidas pela convecção entre as fases sólida e gasosa, e durante o processo
subsequente de secagem a temperatura da fase sólida é estabilizada.
Figura 6: Produtos da pirólise de palha de arroz e serragem a diferente
temperaturas (CHEN, 2003)
Uma vez que o processo de secagem tenha acabado, a temperatura aumenta
até que as temperaturas de pirólise sejam alcançadas. Neste tempo específico, a
temperatura da fase gás aumenta subitamente devido o início da combustão de
voláteis com oxigênio, que é acompanhado pela oxidação do carvão, e assim, a
temperatura do sólido também é aumentada. Uma vez que o oxigênio foi
consumido pelas reações de oxidação, a temperatura do gás não aumenta, e as
reações de redução se propagem principalmente pela energia térmica disponível

25
na fase gás. Ao mesmo tempo, a fase gás transfere parte de sua energia para o
sólido, até que o equilíbrio térmico seja alcançado, e neste estágio as reações
químicas cessão, e as temperaturas do sólido e gás diminuem devido
principalmente a perdas de calor pela parede do gaseificador (TINAUT et al,
2008).
Como o carvão é consumido durante as reações de redução, a área de
transferência de calor entre as fases solida e gás aumenta. Esta mudança na
área superficial da partícula causa a igualização da temperatura de ambos
rapidamente (TINAUT et al, 2008).
Composição do gás produzido
No trabalho de Dufour et al (2009) com a pirólise de lascas de madeira
(Composição mássica em base seca livre de cinzas: 48,0% C; 45,6% O; 6,2% H;
0,2% N) mostra que com o aumento da temperatura o volume total de gases
aumenta de forma branda, a quantidade de hidrogênio aumenta
exponencialmente, a quantidade de monóxido de carbono tende a atingir um
limite, enquanto que metano e C2H4 tendem a atingir um máximo e depois
diminuir, e o dióxido de carbono fica praticamente constante (Figura 7).
No trabalho de Dufour et al (2009) também se verifica que a quantidade de
água fica praticamente constante com o aumento da temperatura e que a
quantidade de carvão tem uma leve queda. Para o alcatrão, ocorre uma
produção máxima e depois ocorre uma queda, devido principalmente a reações
de craqueamento que devem ocorrer com o alcatrão (Figura 8).
Segundo Tinaut et al (2008), no estágio de redução o CO e o H2 são gerados
pela reforma de alcatrões com vapor, e ao mesmo tempo, o CO2 é reduzido com
carvão para produzir CO (Figura 5). Ao final deste estágio, quando a temperatura
cai abaixo dos níveis específicos, todas as reações químicas cessão, exceto a
reação de deslocamento do gás d’água que ligeiramente favorece a formação de
H2 ao invés de CO.

26
Componente H2 (%) CO2 (%) CH4 (%) CO (%) N2 (%) H2/CO
Poder
calorífico
(MJ/m3
)
Gás de madeira 12-20 9-15 2-3 17-22 50-54 0,5-1,2 5,0-5,9
Gás de carvão 4-10 1-3 0-2 28-32 55-65 0,1-0,4 4,5-5,6
Tabela 5: Composição típica de gases obtidos de gaseificadores de leito fixo
operado com combustíveis com umidade baixa a média. Adaptado de BALAT et al
(2009)
Figura 7: Evolução dos gases em função da temperatura da parede do reator
(DUFOUR et al, 2009)

27
Figura 8: Evolução dos gases, alcatrões aromáticos e carvão em função da
temperatura (DUFOUR et al, 2009)
Efeito da composição da biomassa
Hanaoka et al (2005) avaliando o efeito dos componentes da biomassa
(Figura 9) na gaseificação com agente de gaseificação ar/vapor d’água constatou
que a composição do gás produzido na celulose foi de 35,5 mol% CO, 27,0 mol%
CO2, e 28,7 mol% H2, sendo que a composição de CO foi maior do que as
composições de CO2 ou H2, que foi similar aos resultados do carvalho japonês,
onde o principal componente é a celulose. No entanto, a composição do gás
produzido na xilana (polissacarídeos altamente complexos que são encontrados
nas paredes celulares das plantas) e lignina foram aproximadamente 25 mol%
CO, 36 mol% CO2 e 32 mol% H2, sendo que a composição de CO foi menor do
que a composição de CO2 ou H2, que foram similares a aquela da casca do pino
japonês vermelho, em que o principal componente é a lignina. Segundo seus

28
estudos, os resultados sugerem que as informações fundamentais obtidas na
gaseificação de cada componente (Figura 10) poderia possivelmente ser usada
para predizer a composição do gás produzido (Figura 11) gerado na gaseificação
com ar/vapor d’água de biomassas arbóreas.
Figura 9: Composição da matéria-prima usada na gaseificação (HANAOKA et al,
2005).
Figura 10: Composição dos gases produzidos na gaseificação de cada matéria-
prima (HANAOKA et al, 2005).

29
Figura 11: Composição dos gases produzidos na pirólise de celulose, xilana e
lignina (HANAOKA et al, 2005).
Segundo Lv et al. (2010) que realizou seus estudos nas características da
biomassa natural em um reator de leito fixo, em que seis tipos de biomassa
(Figura 12) foram testadas, foi observado que as características da biomassa na
pirólise e gaseificação foram dependentes de seus componentes e da presença
de metais alcalinos e alcalino-terrosos durante as análises em um analisador
termo-graviométrico. Durante a pirólise da biomassa, os rendimentos de
alcatrões e gases aumentaram com o crescimento do conteúdo de celulose, mas
o rendimento da formação de carvão diminuiu (Figura 13). O primeiro estágio da
decomposição mostrou uma rápida diminuição devido a volatilização da
biomassa, enquanto o segundo estágio tornou-se lento atribuído a decomposição
da lignina. Quanto maior o conteúdo de celulose, mais rápido foi a taxa de
pirólise, enquanto que a taxa de pirólise da biomassa com biomassas contendo
maior conteúdo de lignina tornou-se menor. Além disso, o aumento do conteúdo
de celulose elevou o pico de temperatura da gaseificação e prolongou o tempo
de gaseificação (Figura 13).
O conteúdo de espécies alcalinas e alcalinas terrosas aumentaram o pico de
gaseificação, enquanto que diminuiu a temperatura inicial de gaseificação, e
revelou-se que a atividade da gaseificação da biomassa é atribuída a interação
entre espécies de metais alcalinos mais alcalinos terrosos e celulose/lignina.

30
Figura 12: Composição de celulose e lignina em seis tipos de biomassa (LV et al,
2010).
Figura 13: Rendimentos durantes a pirólise rápida em um reator de leito fixo (LV et
al, 2010).

31
Figura 14: Morfologia da biomassa ( (a) bagasso; (b) palha de arroz; (c) casca de
arroz; (d) celulose) (LV et al, 2010).
Figura 15: Morfologia do carvão de biomassa durante a pirólise rápida em um reator
de leito fixo (LV et al, 2010).

32
Gaseificação relativa à razão combustível/ar
A gaseificação relativa à razão combustível/ar é inversamente proporcional a
vazão de ar e o tamanho da biomassa. Se a quantidade de ar aumenta, o
processo termoquímico aproxima-se da combustão. Por outro lado, com o
aumento do tamanho da partícula, ocorre a diminuição da densidade pelo fato
que a quantidade de biomassa por volume diminui (TINAUT et al, 2008).
Taxa de consumo da biomassa
A taxa de consumo da biomassa pela seção do gaseificador é diretamente
proporcional a vazão de ar, e inversamente proporcional ao tamanho da
biomassa, devido ao aumento da área de reação com a redução do tamanho das
partículas (TINAUT et al, 2008).
Diâmetro da partícula e perda de carga
O diâmetro das partículas começa a diminuir no momento em que a
combustão se inicia. O carvão é então oxidado também, e causa a redução do
diâmetro. Durante o estágio de redução, o diâmetro diminui mais lentamente
enquanto a gaseificação do carvão ocorre (Figura 16-a). A perda de carga (ou
perda de pressão) no topo de gaseificador diminui lentamente, mas depois do
estágio de oxidação, o parâmetro muda drasticamente devido a redução do
diâmetro das partículas (TINAUT et al, 2008).

33
Figura 16: Evolução do diâmetro das partículas e perda de carga ao longo do
comprimento do gaseificador (TINAUT et al, 2008)
Velocidades do sólido e gás
Pela Figura 16-b pode-se observar que na primeira parte as velocidades do
sólido e gás mantém-se constantes. No estágio de redução, a velocidade do gás
aumenta devido ao aumento da massa e temperatura nesta fase. Por outro lado,
a velocidade do sólido diminui devido à redução do diâmetro da partícula, e o
consumo de espécies sólidas. Também se verifica que quando a temperatura da
fase gás diminui, a sua velocidade também diminui (TINAUT et al, 2008).
Tempo de residência
O tempo de residência na pirólise da palha de arroz e serragem mostra que
um aumento no tempo de residência resulta no aumento do rendimento de gás
produzido, que pode ser explicado pelas reações de craqueamento ocorrendo na
pirólise primária dos produtos líquidos. Quanto maior o tempo de residência,
melhor é a reação de craqueamento (CHEN et al, 2003).
Efeito da configuração geométrica do reator

34
Baseado no volume equivalente, os estudos de Chen et al (2003) mostram
que os reatores retangulares são melhores do que os cilíndricos devido
possivelmente a maior área superficial por unidade de volume e pelo
fortalecimento da transferência de calor entre as partículas de biomassa e o
reator. Contudo, vale ressaltar que o aumento da produção de gás foi apenas
1,7% para a biomassa de palha de arroz e 2,8% para a biomassa de serragem.
2.3.2 Parâmetros de processo de leitos fluidizados
O projeto e a operação de um gaseificador requerem o entendimento do efeito
de vários tipos de biomassas e parâmetros de operação no desempenho do
sistema. A biomassa de materiais ligno-celulósicos difere grandemente nas
propriedades físicas, químicas e morfológicas que afetam as características do
processo de gaseificação. A escolha de uma biomassa é significantemente
dependente do seu poder calorífico (ALAUDDIN et al, 2010).
Os resíduos de biomassa com grande poder calorífico contribuem mais para
uma maior recuperação de energia, e melhor desempenho do sistema em termos
de eficiência e economia. Entretanto, as propriedades de transferência de massa
e calor efetivas dos leitos fluidizados preveem a possibilidade de usar vários tipos
de resíduos de biomassa com diferentes composições e poderes caloríficos
Efeito dos materiais do leito
Os materiais do leito são de grande importância nos gaseificadores de leito
fluidizado. Eles atuam como meios de transferência de calor, mas suas principais
funções envolvem o craqueamento do alcatrão que evita processos complicados
subsequentes para remoção de alcatrão. A presença de catalisador no material
do leito durante a gaseificação da biomassa promove várias reações químicas
que influenciam na composição e poder calorífico do gás produzido. Também
reduz o rendimento de formação de alcatrões, e previne a tendência de
aglomeração de sólido do leito (ALAUDDIN et al, 2010).

35
As reações catalíticas de reforma através do qual o alcatrão é convertido em
compostos gasosos úteis são resumidos a seguir (ALAUDDIN et al, 2010):
Equação 5: Reação de reforma do alcatrão
Geralmente, os três principais grupos de catalisadores são implementados
para remover o alcatrão do gás produzido: (1) catalisadores naturais tais como
dolomita e olivina (minérios que contém magnésio), (2) catalisadores baseados
em álcalis tais como Li, Na, K, Rb, Cs e Fr, e (3) catalisadores baseados em
metais tal como catalisadores de níquel (ALAUDDIN et al, 2010).
Dolomita é o mais comumente usado catalisador que efetivamente remove
hidrocarbonetos pesados da corrente de gás. Ele também diminui a aglomeração
no leito fluidizado quanto é usado biomassas com alto conteúdo de álcalis. Mas,
a propriedade indesejável da dolomita é a sua rápida calcinação no gaseificador
que consequentemente resulta em um gás com alta quantidade de particulados.
A Olivina é relatada como sendo menos efetiva do que a dolomita, mas sua
resistência contra abrasão é maior do que a da dolomita. Catalisadores baseados
em álcalis (Li, Na, K, Rb, Cs e Fr) são capazes de melhorar a taxa de
gaseificação e reduzir o conteúdo de alcatrão no gás produzido. Entretanto, a
dificuldade na recuperação, alto custo e aglomeração em altas temperaturas são
algumas das desvantagens dos catalisadores baseados em álcalis. Catalisadores
baseados em metais são também altamente efetivos na remoção de alcatrão e
melhoram a qualidade do gás produzido, mas apresentam problemas de
deposição de carbono e crescimento da partícula de níquel (sinterização), que
causa a desativação do catalisador (ALAUDDIN et al, 2010).

36
Efeito da temperatura do leito
A temperatura do leito é uma das mais importantes parâmetros de operação
que afetam o poder calorífico e a composição do gás produzido. Baseado no
princípio de Le Chatelier, o efeito da temperatura na composição do gás
produzido depende do comportamento da termodinâmica das reações. Altas
temperaturas melhoram a formação do produto nas reações endotérmicas
enquanto elas favorecem os reagentes nas reações exotérmicas (Equação 3)
(ALAUDDIN et al, 2010). Altas temperaturas no leito também melhoram a
combustão da biomassa, que consequentemente resulta na produção de mais
CO2 e H2, e melhora a conversão de carbono, o craqueamento à vapor, e a
reforma dos alcatrões que resultam em menos carvão, menos formação de
alcatrão e altos rendimentos de gás (ALAUDDIN et al, 2010). Portanto, fica claro
que se deve obter uma temperatura ótima para obter um gás rico em H2 e CO, e
com a menor quantidade de alcatrões.
Efeito do agente de gaseificação
A gaseificação de biomassa fluidizada foi realizada usando vários agentes de
gaseificação tais como ar, vapor, oxigênio/vapor, ar/vapor, ar enriquecido com
oxigênio e oxigênio/ar/vapor. A tecnologia de gaseificação de biomassa à ar
impulsiona a viabilidade do processo de gaseificação, e foi desenvolvida para
aplicação industrial. Entretanto, ela gera um gás altamente diluído pelo nitrogênio
com um poder calorífico inferior de 4-6 MJ/m3
, e conteúdo de H2 de 8-14% que
parece ser útil para produção de eletricidade e geração de calor. A gaseificação
de biomassa com ar enriquecido com oxigênio fornece um gás com médio poder
calorífico, mas exige equipamentos para a produção de oxigênio que aumenta o
custo do processo de gaseificação. A gaseificação da biomassa à vapor é capaz
de produzir um gás combustível com poder calorífico de 10-16 MJ/m3
e conteúdo
de H2 de 30-60 % em volume (ALAUDDIN et al, 2010).
Entretanto, as reações endotérmicas envolvidas no processo reduzem a
temperatura do leito, e equipamentos adicionais e energia são requeridos para

37
aumentar a temperatura acima de 700 ºC. Na gaseificação vapor/oxigênio, o
calor necessário é fornecido através de reações de oxidação parciais. O gás
produzido tem alto conteúdo de H2 e o problema de diluição com nitrogênio é
evitado, mas o alto custo do oxigênio puro faz o processo desfavorável para
aplicações industriais (ALAUDDIN et al, 2010).
Para uma vazão de biomassa definida, duas razões deveriam ser
determinadas para análise do processo: razão de equivalência (ER, de
“equivalence ratio”) na gaseificação com ar ou oxigênio, e razão vapor por
biomassa (SB, de “steam to biomass”) no processo de gaseificação por vapor
Razão de equivalência (ER)
A razão de equivalência (ER) é um dos mais importantes parâmetros
operacionais envolvidos na gaseificação de biomassa com ar. Ela é definida
como a razão mássica do ar real pela biomassa, dividido pela razão mássica do
ar estequiométrico pela biomassa necessária para a combustão completa. O alto
grau de combustão ocorre a altos ER que fornecem mais ar no gaseificador e
melhora a queima do carvão para produzir CO2 ao invés de gases combustíveis
tais como CO, H2, CH4 e CnHm. Aumentando ER resulta na diminuição do poder
calorífico inferior dos gases produzidos porque dificulta a produção de CH4 e
outros hidrocarbonetos leves que tem poderes caloríficos relativamente grandes.
Além disso, em altos ER o nitrogênio fornecido pelo ar dilui o gás produzido, que
por sua vez resulta em seu baixo conteúdo energético. Estudos mostraram que
ER muito baixo não é também favorável para gaseificação da biomassa, pois ele
diminui a temperatura de reação (ALAUDDIN et al, 2010).
Portanto, um valor ótimo para ER na gaseificação da biomassa existe na faixa
de 0,2-0,4 que difere segundo vários parâmetros operacionais. A seleção de ER
adequado é de certo modo dependente do gás produzido para a aplicação
subsequente. Quando o gás produzido bruto será queimado em fornalhas, o
alcatrão não é uma questão séria e o gás deveria ter um alto poder calorífico,
portanto o gaseificador pode ser operado a um mínimo ER de aproximadamente
0,2. No caso de temperaturas menores do que 850 ºC, o rendimento de alcatrão

38
é alto, e ER deveria ser aumentado para aproximadamente 0,3-0,4 para
compensar tais efeitos negativos. Estudos mostraram que ER de 0,2 apresentam
melhores rendimentos de CO e H2 (ALAUDDIN et al, 2010).
Razão de vapor por biomassa (SB)
A razão vapor por biomassa (SB) que é definida como a vazão de vapor
alimentada no gaseificador dividida pela vazão de biomassa é um dos
parâmetros de processo importantes envolvido na gaseificação à vapor
O resultado de estudos envolvendo SB e agentes de gaseificação são
apresentados na tabela a seguir:
Agente de gaseificação SB Efeito na composição do gás
Ar/vapor 1,35-4,04
CO, CH4, C2H2 diminuiu
H2, CO2 aumentou
Vapor/Oxigênio 0,6-1,6
14-30 %vol H2, 30-50 %vol CO – diminuiu
quando SB aumentou ou vapor/O2 diminuiu
Tabela 6: Avaliação da razão SB com agentes de gaseificação
Como mencionado antes, a gaseificação à vapor pode fornecer uma corrente
com alto conteúdo de H2, mas a concentração dos produtos indesejáveis tal
como CO2 é também aumentada. De modo a melhorar a eficiência do processo
de gaseificação à vapor, esforços consideráveis foram feitos para a produção de
um gás com alto rendimento de H2 e com captura simultânea de CO2. Para este
propósito, alguns pesquisadores usaram calcário (na forma de CaO) como
material do leito para capturar o CO2 no processo de gaseificação à vapor de
acordo com a seguinte reação (ALAUDDIN et al, 2010):

39
Equação 6: Reação de absorção de CO2
Eles obtiveram um gás contendo 38,71 mmol/g H2 e 20,21 mmol/g CO2. Eles
explicaram que o aumento significativo na concentração de CO2 e H2 foi atribuído
a decomposição do carvão, reações de reforma à vapor dos hidrocarbonetos e
alcatrões, e também a reação de deslocamento do gás d’água. O CO gerado
através a decomposição do carvão e reações de reforma à vapor foi consumido
pela reação de deslocamento do gás d’água para render mais CO2 e H2
(ALAUDDIN et al, 2010):
Efeito do tamanho da biomassa
Foi aceito que pequenas partículas de biomassa significantemente aumentam
a eficiência de energia global do processo de gaseificação, mas também
aumenta o custo da planta de gaseificação. Foi estimado que para uma planta de
gaseificação de 5-10 MW, aproximadamente 10% da energia produzida é
fornecida para a redução de tamanho da partícula de biomassa. Por outro lado, o
aumento do tamanho da particular de biomassa reduz os custos de pré-
tratamento, mas o tempo de desvolatização aumenta, e assim para um definida
produção o tamanho do gaseificador aumenta. Portanto, um balanço deveria ser
considerado enquanto investiga-se o efeito do tamanho da partícula de biomassa
sobre a eficiência do gaseificador (ALAUDDIN et al, 2010).
Estudos observaram que tamanhos de partículas menores de biomassa
produziram mais CH4, CO e C2H4 e menos CO2 em comparação com partículas
maiores. Assim, o rendimento do gás produzido, o poder calorífico inferior e a
conversão de carbono foram melhorados enquanto que o tamanho das partículas
de biomassa diminuiu. Também se observou que quando o tamanho das
partículas aumenta a quantidade de CO e carbono no gás produzido diminui,
enquanto que a quantidade de CO2 aumenta (ALAUDDIN et al, 2010).

40
Os estudos revelam que partículas de biomassa pequenas contribuem para
grandes áreas superficiais e altas taxas de aquecimento que por sua vez
produzem mais gases leves e menos carvão e condensáveis, enquanto que
partículas grandes possuem a tendência de carbonizar e entrar em combustão,
provocando assim a liberação instantânea de CO2 durante a combustão
Composição de gases
Na tabela a seguir é apresentada a composição de gases para diferentes
matérias-primas de biomassa:
Biomassa
Análise
(%m/m1
)
Análise
aproximada
(%m/m)
Parâmetros de
operação
Composição do gás
(%vol)
Pastilha de
madeira
Abeto
BM 2
: Ni-
Alumina
C:49,3
H: 5,9
O: 44,4
N: 0,1
S: -
Cinzas: 0,3
MV3
: 74,2
CF4
: 17,1
U5
: 8,4
F6
:0,75 kg/h+N2
AG7
:ar+vapor
T8
:780 ºC
SB: 0,65
ER:0,17
CO: 17,6
H2: 30,3
CO2: 14,3
CH4: 1,49
CnHm: 0,02
H2/CO: 1,72
Gás
9
(m3 gás/kg biomassa): 1,2
Casca de
arroz
BM:
alumina
C: 45,8
H: 6,0
O: 47,9
N: 0,3
S:-
Cinzas: 0,8
MV: 73,8
CF: 13,1
U: 12,3
F: nd10
AG: nd
T: 600-830 ºC
ER:0,25-0,35
CO: 19,9
H2: 4,0
CO2: 14,45
CH4: 2,9
N2: 56,57
1
Base seca.
2
Bed Material: Material de leito
3
Matéria volátil
4
Carbono fixo
5
Umidade
6
Alimentação
7
Agente de gaseificação
8
Temperatura do leito
9
Rendimento do gás
10
Não disponível

41
CnHm: 2,14
H2/CO: 0,20
Gás (m3 gás/kg biomassa): 1,05
Serragem
de pinos
BM:
dolomita
calcinada
C: 50,54
H: 7,08
O: 41,11
N: 0,15
S:0,57
Cinzas: 0,55
MV: 82,29
CF: 17,16
U: nd
F:0,47 kg/h
AG:ar
T: 800 ºC
ER:0,3
CO: 24,89
H2: 38,38
CO2: 27,62
CH4: 7,02
CnHm: 2,09
H2/CO: 1,54
Madeira de
lariço-
europeu
BM:
Calcáreo
calcinado
C: 44,18
H: 6,38
O: 49,32
N: 0,12
S:-
Cinzas: 0,12
MV: 76,86
CF: 14,86
U: 8,16
F:0,21 g/min
AG: vapor
T: 750 ºC
SB: nd
CO: 7,71
H2: 55,97
CO2: 29,23
CH4: 5,72
CnHm: 1,38
H2/CO: 7,26
Tabela 7: Gaseificação de biomassas em leito fluidizado borbulhante - Adaptado de
ALAUDDIN et al (2010)

42
2.4 Métodos de remoção de particulados e alcatrões
Um dos principais obstáculos tecnológicos para o uso comercial da energia
proveniente da gaseificação e do uso do hidrogênio produzido esta na baixa
confiabilidade dos processos de purificação. O gás de síntese bruto do
gaseificador apresenta vários contaminantes sólidos e líquidos, que tem que ser
removidos à temperatura mais alta para se obter uma melhor eficiência na
remoção. Existem diversas tecnologias para a remoção de sólidos e alcatrões
presentes no gás de síntese da gaseificação de biomassa. (SWANSEN et al,
2002).
O gás de síntese pode ser limpo com um diferente grau de pureza,
dependendo de um balanço de custo econômico contra a especificação técnica
de síntese a jusante. Um processo de limpeza é geralmente exigido para uma
alta qualidade do gás de síntese para ser usado em automóveis entre outros
usos. A limpeza do gás pode ser dividida em limpeza convencional e limpeza de
gás quente e seco, e também o tratamento do alcatrão para a purificação do gás
de síntese.
2.4.1 Limpeza convencional
O procedimento de limpeza convencional do gás é pela lavagem em baixa
temperatura, que é uma tecnologia comprovada, mas é termicamente ineficiente,
e como inconveniente, produz uma lama da água residual. (SILVA et al, 2008).
A purificação convencional do gás em uma usina de biomassa inclui:
(1) Remoção de partículas, álcalis e HCl por hidrociclone, filtros, purificadores
constituído de um leito fixo de material absorvente. Os metais alcalinos se
condensam a 550ºC em partículas que podem ser removidas;
(2) A remoção de gases ácidos e componentes inorgânicos (incluindo as
partículas, a amônia, cloretos, outros traços de componentes orgânicos e
inorgânicos e a remoção de alcatrão residual) por lavadores de gás e a

43
remoção do ácido com solventes através de processos químicos ou
físicos. Nos processos químicos para a remoção de gases ácidos usa-se
solventes como por exemplo MDEAs (metildietanolamina), que formam
ligações químicas entre o gás ácido (H2S, CO2) e ele. No caso dos
processos físicos com solvente, por exemplo: Selexol e Rectisol
permanecem quimicamente não reativos com o gás, e a formação de sais
são evitados. O processo Selexol tem sido utilizado comercialmente por
um longo tempo, e é o processo de remoção de gases ácidos do sistema
dominante em projetos de gaseificação (ZHANG et al, 2007). Os solventes
químicos são bons para ácidos de baixa pressão de vapor, enquanto que
os solventes físicos são bons para ácidos de alta pressão de vapor
(ZHANG et al, 2007);
(3) H2S, COS são removidos por uma unidade de amina e, se necessário,
com o uso de um leito com material absorvente (ZHANG et al, 2007);
(4) Remoção de CO2 por adsorção, adsorção em membranas ou criogenia
(ZHANG et al, 2007).
2.4.2 Lavagem a seco do gás a quente
O processo de lavagem seca a quente tem um grande potencial para ser
muito eficiente, limpo e confiável, e só deve ter um aumento de eficiência se o
processo de gaseificação acontecer em pressões maiores que a atmosférica. A
remoção de contaminantes sólidos pode ser feita por meio de filtros de vela
cerâmica ou filtros metálicos, e a remoção de contaminantes líquidos são feitas
por solventes, enquanto que e a remoção de traços é feitas por catalisador/filtro
de salvaguarda ou em leito de adsorção (BELGIORNO et al,2003).
Não existe nenhum processo comercial disponível para a remoção de
compostos nitrogenados em gás quente. Eles são geralmente removidos por
limpeza de gás ácido a frio. Cloretos e outros traços de componentes podem ser
removidos com cinzas secas. Um sistema de limpeza de gás quente foi aplicado
por Schweiger e Hohenwarter, que consiste na limpeza do gás produzido da
biomassa para células de combustível. Primeiro as partículas são removidas em

44
um ciclone de gás quente e depois o cloro é removido em um leito de sódio, e
depois o H2S e removido em duas etapa em leito de ZnO/CuO e leito de ZnO.
Finalmente os alcatrões são reformadas em um reformador de alcatrão em duas
etapas: primeiro em um leito de NiO e depois em um leito de dolomita
(BELGIORNO et al,2003).
No entanto, Leibold et al. (2008) sugerem que o filtro de partículas pode ser o
componente chave do conceito otimizado da temperatura do gás de limpeza
elevada. Um filtro de partículas poderia nesse caso ser combinado com um
catalisador sensível aos componentes de enxofre, ou seja, a sorção dos gases
ácidos combinados com partículas de filtração em um processo de fluxo
aprisionado. O solvente deve ser disperso como um pó fino em frente à unidade
de filtragem e posteriormente depositado sobre os elementos do filtro com cinzas
volantes, e com uma limpeza periódica do elemento filtrante. Além disso, Leibold
et al. (2008) sugerem uma conversão de alcatrão e NH3 no gás de síntese por
uma camada de catalisadores aplicados no lado limpo do gás nos elementos
filtrantes, e finalmente um filtro para garantir a limpeza (LEIBOLD et al, 2008).
2.4.3 Tratamento do alcatrão
A gaseificação de biomassa e seus resíduos têm um alto teor de alcatrão
quando comparado com a gaseificação do carvão. O maior desafio para a
gaseificação de leito fluidizado é a reforma de alcatrões e CH4 para o limite
mínimo admissível, que depende da aplicação do usuário final (ZHANG, 2010).
A concentração do alcatrão no gás de síntese é da ordem de 10g/m3
de leito
fluidizado. No entanto se o alcatrão permanecesse no estado gasoso ele não
causaria problemas de obstrução. O problema do alcatrão esta em sua
composição, propriedades físico-químicas, questões relacionadas com o ponto
de orvalho, e solubilidade em água (BERGMAN et al, 2002).
A reforma do alcatrão para um nível aceitável é alcançada pela remoção do
alcatrão em processo térmico em alta temperatura, mais de 1250 °C, ou a
remoção do alcatrão por destruição catalítica a baixa temperatura (950°C). Estes
podem ser divididos em dois tipos de métodos: métodos primários e métodos

45
secundários. O método primário deve ser considerado antes que do método
secundário. Os métodos primários são mais rentáveis, uma vez que as perdas de
eficiência termodinâmica podem ser mantidas a um mínimo. Um conceito de
método primário ideal seria eliminar o uso de um método secundário.
Método primário
O método primário para controlar o conteúdo de alcatrão no gás de síntese é
constituído pelo material do leito catalítico e das propriedades da biomassa.
Visando evitar a formação do alcatrão no gaseificador, tem-se que a temperatura
e o tempo de residência possuem um efeito significativo na quantidade e
propriedades do alcatrão.
O principal passo para a remoção do alcatrão esta no material usado no leito
catalítico. São usados como catalisador dolomita, calcário, areia de olivina,
bauxita entre outros materiais naturais. Óxidos de aluminato de níquel e cobalto
como lantanídeos e catalisadores de rutênio também são usados. A reação
ocorre à temperatura de 900ºC.
Método secundário
O segundo passo é a inclusão de um filtro de catalisador de gás quente na
saída do gaseificador. O método inclui a limpeza do gaseificador. Esta medida é
muito importante quando combinada com outros métodos térmicos e catalíticos.
O terceiro passo incluiria a reforma térmica e catalítica do alcatrão. O
craqueamento térmico de alcatrões requer temperatura em torno de 1000-
1300ºC, o tratamento térmico é barato e fácil de ser controlado, mas é de baixa
eficiência. O craqueamento catalítico tem eficiência de 90-95%, e o gás de
síntese é simultaneamente utilizado. O processo ocorre em temperatura de 800-
900ºC. Os catalisadores podem ser adicionados ao material do leito catalítico
fluidizado, leito fixo ou filtros. O leito catalítico downstream tem a desvantagem
do custo do catalisador e da complexidade de controlar o processo. São usados
como catalisador materiais metálicos como óxidos metálicos sintéticos e naturais.

46
3. Conclusão
O processo de gaseificação da biomassa residual é uma importante
alternativa para a geração de combustíveis limpos e energia limpa renováveis. A
gaseificação da biomassa produz o gás de síntese que se apresenta como um
importante intermediário na produção de vários produtos industriais, tais como
produtos líquidos do processo de Fischer-Tropsch, metanol e amônia.
Atualmente, o gás de síntese é produzido de combustíveis fósseis,
principalmente do carvão, gás natural e nafta de petróleo.
Com a produção do gás de síntese a partir de fontes renováveis, tais como a
biomassa e biomassa residual, haverá vantagens nos aspectos de menores
emissões de CO2, melhores destinação de resíduos e sobras de processos
industriais e agrícolas, aumento do valor agregado da produção agrícola,
geração de energia, etc.
Apesar da tecnologia de gaseificação estar bem desenvolvida, ela apresenta
alguns desafios quanto ao processamento de biomassas com diferentes
propriedades e composições. Além disso, deve-se considerar a disponibilidade
da biomassa que geralmente é sazonal, o que exigiria do equipamento a
capacidade de operar com diferentes matérias primas para cada época do ano;
altos custos de manejo, conversão parcial dos sólidos (formação de carvão),
produção de alcatrões, e limitações de processo (corrosão, resistência a pressão
e perdas de hidrogênio). Portanto vários estudos ainda são necessários na área
de geração do gás de síntese principalmente nos processos de limpeza e
condições de processo para um melhor aproveitamento das biomassas e
biomassa residuais.
No caso do Brasil, o processo de gaseificação é uma boa oportunidade para a
geração de energia limpa e renovável, o aumento da capacidade de produção de
combustíveis líquidos renováveis, como por exemplo, o etanol, e a produção de
outros químicos de grande interesse, como é o caso da amônia para a fabricação
de fertilizantes nitrogenados.

47
Referências
1. ALAUDDIN, Z. A. B. Z. et al. Gasification of lignocellulosic biomass in
fluidized beds for renewable energy development: A review. Renewable
and Sustainable Energy Reviews, 14, 2010. pg 2852–2862.
2. NREL – National Renewable Energy Laboratory. Glossary of Biomass
Terms in Biomass Research. Disponível em < http://www.nrel.gov/biomass/
glossary.html>. Acesso em 19 Mai 2011.
3. CENBIO. Conceituando biomassa.Disponível em < http://cenbio.iee.usp.
br/saibamais/conceituando.htm>. Acesso em 19 Mai 2011.
4. REA - Renewable Energy Association. Biomass residues. Disponível em
< http://www.r-e-a.net/biofuels/biomass-fuel/biomass-residues>. Acesso em
19 Mai 2011.
5. SONG, X. e GUO, Z. Technologies for direct production of flexible H2/CO
synthesis gas. Energy Conversion and Management, 47, 2006. pg 560–569.
6. MATAR, S. e HATCH, L. F. Chemistry of Petrochemical Processes, 2a
edição. Houston: Gulf Publishing, 2000.
7. GÖRANSSON, K. et al. Review of syngas production via biomass DFBGs.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, 2011. pg 482-492.
8. PUIG-ARNAVAT, M. et al. Review and analysis of biomass gasification
models. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 2010. pg 2841–
2851.
9. WARNECKE, R. Gasification of biomass: comparison of fixed bed and
fluidized bed gasifier. Biomass and Bioenergy, 18, 2000. Pg 489-497.
10.CENBIO. Estado da arte da gaseificação. Disponível em <
http://cenbio.iee.usp.br/download/publicacoes/Estado_da_Arte.pdf>. Acesso
em 19 Mai 2011.
11.DUFOUR, A. et al. Synthesis gas production by biomass pyrolysis: Effect
of reactor temperature on product distribution. International Journal of
hydrogen energy, 34, 2009. pg 1726 – 1734.

48
12. BALAT, M. Main routes for the thermo-conversion of biomass into fuels
and chemicals - Part 2: Gasification systems. Energy Conversion and
Management, 50, 2009. pg 3158 – 3168.
13.MCKENDRY, P. Energy production from biomass (part 3): gasification
technologies. Bioresource Technology, 83, 2002. pg 55 – 63.
14.CHEN, G. et al. Biomass pyrolysis/gasification for product gas
production: the overall investigation of parametric effects. Energy
Conversion and Management, 44, 2003. pg 1875 – 1884.
15.TINAUT, F. V. et al. Effect of biomass particle size and air superficial
velocity on the gasification process in a downdraft fixed bed gasifier: An
experimental and modelling study. Fuel Processing Technology, 89, 2008.
pg 1076 – 1089.
16.HANAOKA, T. et al. Effect of woody biomass components on air-steam
gasification. Biomass and Bioenergy, 28, 2005. Pg p9 – 76.
17. LV, D. et al. Effect of cellulose, lignin, alkali and alkaline earth metallic
species on biomass pyrolysis and gasification. Fuel Processing
Technology, 91, 2010. pg 903–909.
18. SWANSEN, M.L., HAJICEK ,D.R. Hot-gas filter testing with a transport
reactor gasifier, Proceedings of 5th International Symposium on Gas
Cleaning at High Temperature, Set 17–20, 2002.
19. SILVA, S.D., et al. Uma revisão crítica de syngas: limpeza fundamentais
limitações das tecnologias e problemas práticos, Powder Technology,
180, 2008. pg 115-121.
20. ZHANG, W. S. et al. Coal gasification—for LKAB pelletizing furnace. Mid
Sweden University, Dept. of Engineering, Physics and Mathematics; 21. 2007.
21.BELGIORNO, V. et al. Energy from gasification of solid wastes. Waste
Management, 23, 2003. pg 1–15.
22. LEIBOLD, H. et al. HTHP syngas cleaning concept of two stage biomass
gasification for FT synthesis. Powder Technology, 180, 2008; pg 265–270.
23. ZHANG W. Automotive fuels from biomass via gasification. Fuel
Processing Technology, 91, 2010. pg 866–876.

49
24. BERGMAN, P. et al. The novel OLGA technology for complete tar
removal from biomass producer gas. In: Pyrolysis and Gasification of
Biomass and Waste, Expert Meeting; 2002.

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