A Arigna Fuels em County Roscommon, na Irlanda, é uma empresa inovadora que converte biomassa num combustível de alta energia, alta densidade e mais ecológico, com as mesmas características de queima de muitos combustíveis fósseis existentes. Para isso, desenvolveu o seu próprio sistema de processamento pioneiro baseado na torrefacção (processo de aquecimento de biomassa na ausência de oxigénio).
No coração do sistema de Arigna estão dois reactores de atmosfera reduzida. Um é utilizado para secar a biomassa e outro para o próprio processo de torrefacção. O reactor inicial aquece a biomassa bruta para remover o conteúdo de água e secar o material. Isso também inicia uma reacção térmica para quebrar a hemicelulose dentro da estrutura da planta. O material de biomassa seca é então alimentado através do segundo reactor, onde a torrefacção ocorre a uma temperatura mais alta. Ambos os reactores são aquecidos com fluido térmico.
Como pode esperar, tal processo requer uma entrada considerável de energia; algo que a Arigna queria minimizar para produzir um produto verdadeiramente sustentável. Uma solução inteligente foi desenvolvida em conjunto com a Babcock Wanson baseada na integração de um Oxidador Térmico Recuperativo disparado sobre o gás produzido no processo de torrefacção com recuperação de calor em fluido térmico. Esse sistema significa que o processo é em grande parte auto-alimentado e também ajuda a Arigna a cumprir as metas de emissões do local.
Gás syngas com teor calorífico relativamente baixo é descarregado dos reactores de Arigna. O Oxidador Térmico Recuperativo Babcock Wanson oxida esse gás a 850⁰C por aproximadamente 0,8 segundos antes de ser lançado na atmosfera como um escapamento inofensivo. Os oxidadores térmicos recuperativos são ideais para processos industriais onde há uma combinação de alta necessidade de energia de processo e oxidação de efluentes. Eles estão a tornar-se cada vez mais populares devido à sua inicialização rápida e alta recuperação de energia, além de serem seguros e confiáveis de operar.
Ao mesmo tempo que o gás é oxidado, a unidade de recuperação de calor que faz parte do sistema oxidador recupera até 2,5 MW de energia para fluido térmico do fluxo de exaustão do gás. O dispositivo de recuperação de calor é baseado num projecto vertical de primeira passagem de gás para cima, de conjunto do tipo serpentina com reversão de gás num plenum entre as serpentinas.
A recuperação de calor do oxidador está ligada ao sistema de fluido térmico do local, que usa um aquecedor de fluido térmico Babcock Wanson TPC1500B. Isso permite que o processo seja iniciado de forma rápida e eficiente enquanto o oxidador e os reactores aquecem. Um queimador de propano no oxidador é usado durante a inicialização, mas é rapidamente reduzido a uma pequena chama de backup de 50-100 kW, pois o gás do processo assume a necessidade de abastecimento como parte desse processo inteligente de auto combustível.
Todo o processo de oxidação e recuperação de calor é controlado por PLC, com interface de operação HMI, além de conexão Ethernet com o sistema SCADA da Arigna.
Os Aquecedores de Fluido Térmico TPC são ideais para este processo devido às suas credenciais ambientais, tendo um queimador integrado que garante o uso eficiente do combustível, além de baixas emissões gerais. Além disso, o seu design, apresenta uma caixa externa arrefecida a ar integral que actua tanto como um pré-aquecedor/economizador de ar de combustão quanto como uma barreira constante entre os gases de combustão quentes e a estrutura externa, garante uma operação livre de tensões para uma longa vida útil do equipamento.
Ao final do processo, o produto é arrefecido e briquetado para obter um combustível mais verde e sustentável.
“Conforme o processo foi desenvolvido e comercializado, os parâmetros operacionais tiveram que ser ajustados e alterados inúmeras vezes. O oxidador térmico recuperativo provou ser muito resistente às mudanças de parâmetros e foi facilmente capaz de atender às metas de emissão do local numa ampla gama de condições operacionais com eficiência de recuperação de calor excedendo as expectativas numa faixa operacional estendida.” comentou Peter Layden, Diretor de P&D, Arigna Fuels. “Estamos em fase de projecto detalhado para uma instalação muito maior e pretendemos usar essa tecnologia na próxima fase de nosso desenvolvimento de substitutos para os nossos produtos de combustíveis fósseis existentes.
