Influência dos extrativos hidrofílicos de biomassas nas composições dos bio-óleos e a possibilidade de aplicação ao petróleo
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFBA |
Texto Completo: | https://repositorio.ufba.br/handle/ri/38893 |
Resumo: | Dentre as diversas técnicas disponíveis para a transformação da biomassa, a pirólise tem atraído atenção para a conversão de biomassa lignocelulósica (celulose, hemicelulose e lignina) em produtos sólidos, líquidos e gasosos por decomposição térmica de forma eficiente. O bio-óleo obtido da pirólise da biomassa é utilizado como combustível e produtos químicos. Sendo rendimento e composição dependem do tipo de biomassa e dos parâmetros operacionais do processo. Neste trabalhofoi investigada a influência de extrativos hidrofílicos no rendimento e composição do bio-óleo obtido partindo da pirólise das biomassas dos resíduos de sisal, bagaço de cana-de-açúcar e eucalipto. Para compreensão dos constituintes os extratos foram analisados por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS). Também foram realizados experimentos de micropirólise à 550°C da biomassa original, da biomassa extraída e de seus respectivos extrativos. Este estudo constatou que a extração com água e etanol teve efeito significativo na composição dos bio-óleos produzidos. O resíduo de sisal apresentou teor de extrativos de até 69,3%, o que contribuiu para a formação de uma proporção significativamente maior de hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa e compostos nitrogenados, distintos dos outros resíduos. O teor de alcanos e alcenos no bio-óleo original de resíduo de sisal foi de 17,2% e 19,1%, enquanto diminuíram para 0,8 % e 15,9% para a biomassa extraída, respectivamente. A pirólise dos extrativos no bagaço da cana-de-açúcar e no resíduo de eucalipto formaram alguns oxigenados graxos de cadeia longa e menos compostos nitrogenados. Os bio-óleos derivados destas duas biomassas continham oxigenados como compostos dominantes, no entanto, com menor fração de constituintes pesados e menores teores de oxigênio comparativamente ao bio-óleo do resíduo de sisal. Enquanto os bio-óleos derivados dos resíduos de bagaço de cana-de-açúcar e eucalipto exibiram maiores teores de aldeídos, em torno de 23%, o bio-óleo proveniente do resíduo de sisal continha aproximadamente 47% de hidrocarbonetos. Variações de 52,6% a 75,3% na concentração de CO2 durante a pirólise dos extrativos das biomassas são argumentos da influência destes compostos. Estes e outros argumentos permitiram concluir que a maior parte dos alcanos no óleo deriva principalmente da decomposição de triglicerídeos e hidrocarbonetos dos extrativos de biomassa. Também são úteis ao possibilitar estudos futuros sobre a origem dos alcanos e derivados do benzeno no óleo obtido da biomassa por pirólise rápida. |
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2024-01-19T12:22:09Z2024-01-19T12:22:09Z2023-12-06https://repositorio.ufba.br/handle/ri/38893Dentre as diversas técnicas disponíveis para a transformação da biomassa, a pirólise tem atraído atenção para a conversão de biomassa lignocelulósica (celulose, hemicelulose e lignina) em produtos sólidos, líquidos e gasosos por decomposição térmica de forma eficiente. O bio-óleo obtido da pirólise da biomassa é utilizado como combustível e produtos químicos. Sendo rendimento e composição dependem do tipo de biomassa e dos parâmetros operacionais do processo. Neste trabalhofoi investigada a influência de extrativos hidrofílicos no rendimento e composição do bio-óleo obtido partindo da pirólise das biomassas dos resíduos de sisal, bagaço de cana-de-açúcar e eucalipto. Para compreensão dos constituintes os extratos foram analisados por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS). 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Os bio-óleos derivados destas duas biomassas continham oxigenados como compostos dominantes, no entanto, com menor fração de constituintes pesados e menores teores de oxigênio comparativamente ao bio-óleo do resíduo de sisal. Enquanto os bio-óleos derivados dos resíduos de bagaço de cana-de-açúcar e eucalipto exibiram maiores teores de aldeídos, em torno de 23%, o bio-óleo proveniente do resíduo de sisal continha aproximadamente 47% de hidrocarbonetos. Variações de 52,6% a 75,3% na concentração de CO2 durante a pirólise dos extrativos das biomassas são argumentos da influência destes compostos. Estes e outros argumentos permitiram concluir que a maior parte dos alcanos no óleo deriva principalmente da decomposição de triglicerídeos e hidrocarbonetos dos extrativos de biomassa. Também são úteis ao possibilitar estudos futuros sobre a origem dos alcanos e derivados do benzeno no óleo obtido da biomassa por pirólise rápida.Among the various techniques available for biomass transformation, pyrolysis has attracted much attention for the efficient conversion of lignocellulosic biomass (cellulose, hemicellulose and lignin) into solid, liquid and gaseous products by thermal decomposition. The bio-oil obtained from the pyrolysis of biomass is used as fuels and chemical products and both its yield and its composition depend on the type of biomass and the operational parameters of the process. This work has the objective to investigate the influence of hydrophilic extractives on the yield and composition of bio-oil obtained from the pyrolysis of biomass from sisal residue, sugarcane bagasse and eucalyptus residue. These extractives were analyzed by FTIR and GC-MS in order to obtain a better understanding of their constituents. Micropyrolysis experiments were also carried out at 550°C of the original biomass, the extracted biomass and their respective extractives. Extraction with water and ethanol had a significant effect on the composition of the bio-oils produced. The sisal residue had an extractive content of up to 69.3%, which contributed to the formation of a significantly higher proportion of long-chain aliphatic hydrocarbons and nitrogen compounds, distinct from other residues. The content of alkanes and alkenes in the original sisal waste bio-oil was 17.2% and 19.1%, while they decreased to 0.8% and 15.9% for the extracted biomass, respectively. The pyrolysis of extractives in sugarcane bagasse and eucalyptus residue formed some long-chain fatty oxygenates and fewer nitrogenous compounds. The bio-oils derived from these two biomasses contained oxygenates as dominant compounds, however, they had a smaller fraction of heavy components and lower oxygen contents compared to the bio-oil from sisal residue. While bio-oils derived from sugarcane bagasse and eucalyptus residue exhibited higher aldehyde contents, around 23%, bio-oil from sisal residue contained approximately 47% hydrocarbons. Finally, extractives also had an influence on CO2 concentration, as evidenced by notable variations in the range of 52.6% to 75.3% of this compound during the pyrolysis of biomass extractives. Therefore, most of the alkanes in the oil derive mainly from the decomposition of triglycerides and hydrocarbons existing in biomass extractives. The results may be useful to study the origin of alkanes and benzene derivatives in oil obtained from biomass by fast pyrolysis.ANP-FINEP-PRHporUniversidade Federal da BahiaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) UFBABrasilEscola PolitécnicaCC0 1.0 Universalinfo:eu-repo/semantics/openAccesspyrolysisextractivesbio-oilbiomasssisal residueCNPQ::ENGENHARIASpiróliseextrativosbio-óleobiomassasresíduo de sisalInfluência dos extrativos hidrofílicos de biomassas nas composições dos bio-óleos e a possibilidade de aplicação ao petróleoInfluence of hydrophilic extractives from biomass on the compositions of bio-oils and the possibility of application to petroleumMestrado Acadêmicoinfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPires, Carlos Augusto de MoraesCampos, Leila Maria AguileraPires, Carlos Augusto de MoraesCampos, Leila Maria AguileraLima, Sirlene BarbosaFerreira Junior, Jose MarioPereira, Kleberson Ricardo de Oliveirahttps://lattes.cnpq.br/0895598102894240Sampaio, Thamyris Queiroz Silvareponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAORIGINALDissertação Thamyris Sampaio.pdfDissertação Thamyris Sampaio.pdfapplication/pdf2626804https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38893/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Thamyris%20Sampaio.pdfb4eee809a4334ffcdce790342e07e889MD51open accessCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8701https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38893/2/license_rdf42fd4ad1e89814f5e4a476b409eb708cMD52open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1720https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/38893/3/license.txtd9b7566281c22d808dbf8f29ff0425c8MD53open accessri/388932024-01-19 09:22:09.942open accessoai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322024-01-19T12:22:09Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false |
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