Desenvolvimento de reator pirolítico para produção e caracterização de biochar
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMT |
Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/3808 |
Resumo: | The resulting product of pyrolysis, the biochar can contribute to carbon sequestration and improve soil properties. However, biochar’s own properties vary depending on its production parameters, such as pyrolysis temperature, heating rate, residence time, and raw material, which makes it fundamental to understand the influence of these conditions over biochar’s chemical and physical properties. The aim is to develop a pyloysis reactor with temperature control, and restriction on oxygen (O2) input, to produce biochar under different conditions, as well as to study the influence of temperature and residence time on the resulting biochar whose raw material is cedrinho (Erisma uncinatum Warm, Vochysiaceae). The experiment was fully casual and had a 4x3 factorial design: four temperatures (300, 400, 500 e 600 ◦C), and three residence times (1, 2 e 3 h). The variables analyzed were immediate analysis (moisture, content of volatile materials, ashes and fixed carbon), gravimetric yield, and pH. The equipment showed good performance regarding temperature control and operation safety. The heating rates varied from 25,37 to 40,42 ◦Cmin−1 , and the maximum outer surface temperature was 144 ◦C. The temperature the most influential factor on the studied variables. The content of volatile materials reduced by 27,17 units by rising the temperature, while the content of fixed carbon increased by 24,77 units. pH also increased by increasing pyrolysis temperature. |
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Desenvolvimento de reator pirolítico para produção e caracterização de biocharPiroliseControle temperaturaBiocarvãoCarvão vegetalErisma uncinatum warmVochysiaceaeCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLAPyrolysisTemperature controlBiocharCharcoalErisma uncinatum warmVochysiaceaeThe resulting product of pyrolysis, the biochar can contribute to carbon sequestration and improve soil properties. However, biochar’s own properties vary depending on its production parameters, such as pyrolysis temperature, heating rate, residence time, and raw material, which makes it fundamental to understand the influence of these conditions over biochar’s chemical and physical properties. The aim is to develop a pyloysis reactor with temperature control, and restriction on oxygen (O2) input, to produce biochar under different conditions, as well as to study the influence of temperature and residence time on the resulting biochar whose raw material is cedrinho (Erisma uncinatum Warm, Vochysiaceae). The experiment was fully casual and had a 4x3 factorial design: four temperatures (300, 400, 500 e 600 ◦C), and three residence times (1, 2 e 3 h). The variables analyzed were immediate analysis (moisture, content of volatile materials, ashes and fixed carbon), gravimetric yield, and pH. The equipment showed good performance regarding temperature control and operation safety. The heating rates varied from 25,37 to 40,42 ◦Cmin−1 , and the maximum outer surface temperature was 144 ◦C. The temperature the most influential factor on the studied variables. The content of volatile materials reduced by 27,17 units by rising the temperature, while the content of fixed carbon increased by 24,77 units. pH also increased by increasing pyrolysis temperature.Proveniente do processo de pirolise, o ´ biochar pode contribuir para o sequestro de carbono e melhoria das propriedades agr´ıcolas do solo. Entretanto, as propriedades dos biochars variam com diversos parametros de produ ˆ c¸ao, entre ˜ eles temperatura de pirolise, taxa de aquecimento, tempo de resid ´ encia, mat ˆ eria- ´ prima, sendo fundamental a compreensao da influ ˜ encia das condi ˆ c¸oes de pir ˜ olise nas ´ propriedades qu´ımicas e f´ısicas desses produtos. Objetivou-se desenvolver um reator pirol´ıtico com controle de temperatura e restric¸ao de entrada de ar oxig ˜ enio (O ˆ 2), para produc¸ao de ˜ biochars em diferentes condic¸oes, bem como estudar a influ ˜ encia da ˆ temperatura de pirolise e do tempo de resid ´ encia nas propriedades do ˆ biochars, a partir da madeira de cedrinho (Erisma uncinatum Warm, Vochysiaceae). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x3, em quatro temperaturas (300, 400, 500 e 600 ◦C) e tres tempos de resid ˆ encia no reator (1, ˆ 2 e 3 h). As variaveis analisadas nos ´ biochars foram analise imediata (umidade, teor ´ de materiais volateis, teor de cinzas e teor de carbono fixo), rendimento gravim ´ etrico ´ e pH. O equipamento apresentou desempenho satisfatorio em rela ´ c¸ao ao controle de ˜ temperatura do sistema e seguranc¸a dos operadores. As taxas de aquecimento da biomassa variaram entre 25,37 e 40,42 ◦Cmin−1 , e a maxima temperatura registrada ´ na superf´ıcie externa do reator foi de 144 ◦C. O fator temperatura exerceu maior influencia nas vari ˆ aveis analisadas nos ´ biochars que o fator tempo de residencia. ˆ O teor de materiais volateis apresentou redu ´ c¸ao de 27,17 unidades com a eleva ˜ c¸ao˜ da temperatura, enquanto o teor de carbono fixo teve incremento de 24,77 unidades. Houve a elevac¸ao do pH com o aumento da temperatura de pir ˜ olise.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Agrárias e Tecnológicas (ICAT) – RondonópolisUFMT CUR - RondonopólisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AgrícolaSilva, Tonny José Araújo daSantos, Heinsten Frederich Leal doshttp://lattes.cnpq.br/7431674954926317http://lattes.cnpq.br/0651075688988405Silva, Tonny José Araújo da781.203.064-49http://lattes.cnpq.br/0651075688988405Santos, Heinsten Frederich Leal dos213.386.748-11http://lattes.cnpq.br/7431674954926317781.203.064-49213.386.748-11Silva, Edna Maria Bonfim da960.432.454-34http://lattes.cnpq.br/8660058048761423Venzon, Marcio007.858.849-98http://lattes.cnpq.br/2300724138455419Zabotto, Fabio Luis217.374.348-14http://lattes.cnpq.br/8828635263888498Silva, Olivia Paula2023-02-13T20:31:06Z2019-09-202023-02-13T20:31:06Z2018-07-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSILVA, Olivia Paula. Desenvolvimento de reator pirolítico para produção e caracterização de biochar. 2018. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Agrárias e Tecnológicas, Rondonópolis, 2018.http://ri.ufmt.br/handle/1/3808porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2023-02-18T06:01:25Zoai:localhost:1/3808Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2023-02-18T06:01:25Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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The resulting product of pyrolysis, the biochar can contribute to carbon sequestration and improve soil properties. However, biochar’s own properties vary depending on its production parameters, such as pyrolysis temperature, heating rate, residence time, and raw material, which makes it fundamental to understand the influence of these conditions over biochar’s chemical and physical properties. The aim is to develop a pyloysis reactor with temperature control, and restriction on oxygen (O2) input, to produce biochar under different conditions, as well as to study the influence of temperature and residence time on the resulting biochar whose raw material is cedrinho (Erisma uncinatum Warm, Vochysiaceae). The experiment was fully casual and had a 4x3 factorial design: four temperatures (300, 400, 500 e 600 ◦C), and three residence times (1, 2 e 3 h). The variables analyzed were immediate analysis (moisture, content of volatile materials, ashes and fixed carbon), gravimetric yield, and pH. The equipment showed good performance regarding temperature control and operation safety. The heating rates varied from 25,37 to 40,42 ◦Cmin−1 , and the maximum outer surface temperature was 144 ◦C. The temperature the most influential factor on the studied variables. The content of volatile materials reduced by 27,17 units by rising the temperature, while the content of fixed carbon increased by 24,77 units. pH also increased by increasing pyrolysis temperature. |
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