Purificação e caractetização de negro de fumo obtido a partir da pirólise de pneus usados

• Autor(a) principal: Guimarães, Walter Jorge Santa Marta
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/33585
• topic: Negro de fumo; Negro de fumo recuperado; Caracterização; Purificação; Tratamento térmico

Aproximadamente 1,5 milhares de milhões de pneus são produzidos, anualmente, em todo o mundo, o que representa um elevado fluxo de resíduos. Por este motivo, há um interesse crescente na pirólise como uma tecnologia para tratar pneus em fim-de-vida e produzir produtos valiosos, tais como negro de fumo, combustíveis, e gás de síntese. A BB&G-AWES é uma empresa registada em Fátima, Portugal, detentora de uma patente de um processo contínuo de pirólise de pneus em fim-de-vida e conta com a colaboração da Universidade de Aveiro para a realização de estudos de avaliação da qualidade do negro de fumo recuperado (rCB). O negro de fumo corresponde a um produto sólido constituído maioritariamente de carbono. É fabricado em processos altamente controlados para produzir agregados de partículas, que variam em tamanho de partícula, tamanho de agregado, forma, porosidade e química da superfície. Na presente dissertação foram realizados ensaios de caracterização e purificação do rCB produzido na instalação piloto da BB&G a uma temperatura de 550 ºC. Em paralelo, foi analisada uma amostra altamente contaminada de uma empresa concorrente, aqui designada “amostra turca”. A caracterização das amostras foi feita por microscopia eletrónica de varimento (SEM), termogravimetria (TGA), análise elementar (C, H, N, S) e transmitância de tolueno para avaliação da contaminação orgânica. Pela análise elementar comprovou-se que ambas as amostras são ricas em carbono, apresentando concentrações reduzidas de hidrogénio, azoto e enxofre. Através de análises TGA verificou-se que a amostra de rCB produzida pela BB&G possui uma menor fração de compostos orgânicos voláteis (2,85 % (m/m)), maior teor de carbono (77,35 % (m/m)) e de cinzas (19,80 % (m/m)), quando comparada com a amostra turca (5,18 73,34 e 21,48 % (m/m)), respetivamente. Para purificação de ambas as amostras foram realizados ensaios de tratamento térmico a elevada temperatura (400-600 ºC) sob atmosfera inerte, (50 cm3/min de azoto), com duração de 1,5 h e 2,5 h. Constatou-se, de forma coerente, que quanto mais elevados forem a temperatura e o tempo de residência maior é a remoção de contaminantes orgânicos. Com efeito as amostras originais (i.e., não refinadas) apresentavam valores de transmitância de 90,38 % ( para o rCB da BB&G-AWES) e 0,33 % (amostra turca). As amostras refinadas apresentam valores de transmitância superiores a 99 %. Assim, foi possível atestar a qualidade do rCB produzido pela BB&G e uma excelente redução de contaminação orgânica após o tratamento térmico implementado.