Métodos de extração e aproveitamento da lignina proveniente de biomassa vegetal
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13702 |
Resumo: | Lignin is one of the most widely available biopolymers in the nature, being less abundant only when compared to cellulose. It is a three-dimensional shaped molecule, with a complex and highly branched phenolic structure. Lignin is synthesized by the enzymatic polymerization process and its structure is strongly influenced by the characteristics of the source biomass, as well as the extraction process, being the variability in the structure the main obstacle to its use. The agribusiness, with emphasis on the production of ethanol and paper, generates a large amount of biomass rich in lignin, which is used in the generation of energy or additives, since it has low value-added. The constant search for polymers, fuels and chemicals from renewable sources has driven in recent years the research for applications for lignin from lignocelullosic biomass. This work discusses the methods of extracting lignin through the pre-treatment of biomass, as the routes for transforming the extracted lignin into products with greater value-added. As the main result of this work, the four methods of extracting lignin from vegetable biomass available on the industry were analyzed: Kraft, Lignosulfonate, Soda Pulping and Organosolv, comparing their operating conditions, the molecular mass of the isolated lignin and the main chemical agents used in the process. The main routes for the synthesis of polymers from lignin available in the literature were also analyzed, being the polymers of interest Polyurethane, Lignin-Phenol-Formaldehyde (LPF), Epoxy, Polyesters, Phenolic Resins and Polyamides. |
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Lignin is synthesized by the enzymatic polymerization process and its structure is strongly influenced by the characteristics of the source biomass, as well as the extraction process, being the variability in the structure the main obstacle to its use. The agribusiness, with emphasis on the production of ethanol and paper, generates a large amount of biomass rich in lignin, which is used in the generation of energy or additives, since it has low value-added. The constant search for polymers, fuels and chemicals from renewable sources has driven in recent years the research for applications for lignin from lignocelullosic biomass. This work discusses the methods of extracting lignin through the pre-treatment of biomass, as the routes for transforming the extracted lignin into products with greater value-added. As the main result of this work, the four methods of extracting lignin from vegetable biomass available on the industry were analyzed: Kraft, Lignosulfonate, Soda Pulping and Organosolv, comparing their operating conditions, the molecular mass of the isolated lignin and the main chemical agents used in the process. The main routes for the synthesis of polymers from lignin available in the literature were also analyzed, being the polymers of interest Polyurethane, Lignin-Phenol-Formaldehyde (LPF), Epoxy, Polyesters, Phenolic Resins and Polyamides.A lignina é um dos biopolímeros de maior disponibilidade na natureza, sendo menos abundante apenas quando comparado à celulose. Sua forma é tridimensional, com uma estrutura fenólica complexa e altamente ramificada. A formação da lignina se dá pelo processo de polimerização enzimática e sua estrutura sofre forte influência das características da biomassa de origem, bem como do processo de separação empregado, sendo essa variabilidade na estrutura o principal entrave para sua utilização. A agroindústria, com destaque para a produção de etanol e de papéis gera grande quantidade de biomassa rica em lignina, que por sua vez é utilizada na geração de energia ou aditivos, já que possui baixo valor agregado. A constante busca por polímeros, combustíveis e químicos de fonte renovável tem impulsionado nos últimos anos a pesquisa por aplicações para a lignina oriunda de biomassa vegetal. Este trabalho discorre sobre os métodos de extração de lignina através do pré-tratamento da biomassa, bem como as rotas para transformação da lignina extraída em produtos com maior valor agregado, sendo esta última aplicação o foco da análise. Como resultado, analisou-se os principais métodos de extração de lignina oriunda de biomassa vegetal disponíveis no mercado: Kraft, Lignosulfonato, Polpação Soda e Organosolv, o que permitiu a comparação entre tais processos em relação às condições de operação, a massa molecular da lignina isolada e aos principais agentes utilizados no processo. Analisou-se também as principais rotas para a síntese de polímeros a partir de lignina disponíveis na literatura, sendo os polímeros de interesse Poliuretano, Resina Fenol-Formaldeído a base de lignina (LPF), Epóxi, Poliésteres, Resinas Fenólicas e Poliamidas.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Química - EQUFSCarAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessLigninaProcessos de extração de ligninaPolímerosLigninLignin extraction processPolymersENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAMétodos de extração e aproveitamento da lignina proveniente de biomassa vegetalMethods for extraction and utilization of lignin from biomassinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis60060041190944-ffe7-4655-8602-af165885b0fareponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTG-Ana Paula Salve_final.pdfTG-Ana Paula Salve_final.pdfapplication/pdf618267https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13702/1/TG-Ana%20Paula%20Salve_final.pdf166f9969f42b3a38710bbfc418d7f2dcMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13702/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52TEXTTG-Ana Paula Salve_final.pdf.txtTG-Ana Paula Salve_final.pdf.txtExtracted texttext/plain54486https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13702/3/TG-Ana%20Paula%20Salve_final.pdf.txt2f72c95e1baec97f0d3872b9398621e5MD53THUMBNAILTG-Ana Paula Salve_final.pdf.jpgTG-Ana Paula Salve_final.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8206https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13702/4/TG-Ana%20Paula%20Salve_final.pdf.jpg2454d969298bc6c1b5da6457e10c8c2fMD54ufscar/137022023-09-18 18:32:05.564oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13702Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:05Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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