Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bezerra, Alexandre Freire
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5357
Resumo: Activated carbon, AC, is a pure state carbon with large porosity, which adsorbs molecules or ions from a fluid medium. In general, it is obtained from the controlled burning of agricultural or industrial by-products. When produced in conventional furnaces, the operating temperatures may rise up to 900°C, resulting in yields inferior to 20 %. The low yield is a consequence of the precursor's large thermal degradation caused by the heat wave front which moves slowly from the surface to its core. Therefore, there is a significant formation of meso and macropores, which lead to a final value of density, ρ, below of 0.5 g.cm-3. On the other hand, thermal degradation caused by microwaves is less aggressive. The heating process occurs from the core of the precursor to its exterior. As a consequence the activated carbons are denser, have a more selective microporosity, and are more suitable to gas storage. This paper reports the preparation and the results of the qualitative analysis of physically and chemically activated carbons, from coconut shell, using an adapted microwave oven. This adapted microwave allows the settling down of temperature programs' ramp and heating rates. The BET surface area of activated carbons prepared in the microwave oven surpassed 1200 m2.g-1, the apparent density situated at around 0.5 g.cm-3, and the yields remained above 40 %. Comparisons between the electricity consumption of the electrical conventional kiln and of the micro-wave oven in producing a certain quantity of an activated carbon with a BET surface area over 800 m2/g, showed that the use of the microwave oven had allowed, each time, a reduction of about 3,2 kW.h, which represents an average of electricity saving of 85.5 %.
id UFPB_cc136bc2721359099824bbce26df57ea
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:tede/5357
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondasMicro-ondasEndocarpo de CocoCarvão AtivadoMicrowaveCoconut ShellActivated CarbonCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAActivated carbon, AC, is a pure state carbon with large porosity, which adsorbs molecules or ions from a fluid medium. In general, it is obtained from the controlled burning of agricultural or industrial by-products. When produced in conventional furnaces, the operating temperatures may rise up to 900°C, resulting in yields inferior to 20 %. The low yield is a consequence of the precursor's large thermal degradation caused by the heat wave front which moves slowly from the surface to its core. Therefore, there is a significant formation of meso and macropores, which lead to a final value of density, ρ, below of 0.5 g.cm-3. On the other hand, thermal degradation caused by microwaves is less aggressive. The heating process occurs from the core of the precursor to its exterior. As a consequence the activated carbons are denser, have a more selective microporosity, and are more suitable to gas storage. This paper reports the preparation and the results of the qualitative analysis of physically and chemically activated carbons, from coconut shell, using an adapted microwave oven. This adapted microwave allows the settling down of temperature programs' ramp and heating rates. The BET surface area of activated carbons prepared in the microwave oven surpassed 1200 m2.g-1, the apparent density situated at around 0.5 g.cm-3, and the yields remained above 40 %. Comparisons between the electricity consumption of the electrical conventional kiln and of the micro-wave oven in producing a certain quantity of an activated carbon with a BET surface area over 800 m2/g, showed that the use of the microwave oven had allowed, each time, a reduction of about 3,2 kW.h, which represents an average of electricity saving of 85.5 %.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCarvão ativado, CA, é uma forma de carbono puro de grande porosidade, que adsorve moléculas ou íons de um meio fluido. É obtido a partir da queima controlada de precursores, geralmente, subprodutos de baixo custo, oriundos da agricultura, ou da indústria. Quando produzido em fornos convencionais, as temperaturas de trabalho podem ser superiores a 900 °C, reduzindo a menos de 20 % a massa de carvão produzida com relação à do precursor (rendimento). Isto se dá em virtude da grande degradação ocasionada pela frente de calor destes fornos, que lentamente se desloca da superfície ao núcleo da massa do precursor. Em consequência, via de regra, a massa específica final, ρ, registra valores abaixo de 0,5 g.cm-3. No caso das micro-ondas a degradação térmica da matéria se dá, de forma menos agressiva, do interior do precursor para o exterior, proporcionando carvões ativados mais densos, com microporosidade mais seletiva, e, logo, mais adequada ao armazenamento de gás. O presente trabalho relata a obtenção de carvões ativados, por via física e química, a partir do endocarpo do coco da baía, em um forno micro-ondas adaptado, onde é possível se programar rampas de temperaturas e razões de aquecimento. Avalia-se o consumo de energia elétrica do forno micro-ondas adaptado em relação ao do forno elétrico convencional. A área superficial de BET dos carvões química e fisicamente preparados foi superior a 1200 m2.g-1, a massa específica manteve-se próximo a 0,5 g.cm-3, e os rendimentos ficaram acima de 40 %. Ao se comparar o consumo de energia elétrica para produzir, tanto no forno convencional como no micro-ondas, uma determinada quantidade de carvão ativado, com área de BET superior a 800 m2/g, verificou-se que a redução gerada pelo micro-ondas foi de aproximadamente 3,2 kW.h, representando um percentual de economia de energia de 85,5 %.Universidade Federal da Paraí­baBREngenharia MecânicaPrograma de Pós Graduação em Engenharia MecânicaUFPBJaguaribe, Emerson Freitashttp://lattes.cnpq.br/1453322235984692Bezerra, Alexandre Freire2015-05-08T14:59:48Z2018-07-21T00:03:36Z2014-06-102018-07-21T00:03:36Z2012-09-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBEZERRA, Alexandre Freire. Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas. 2012. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2012.https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5357porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2018-09-06T00:45:14Zoai:repositorio.ufpb.br:tede/5357Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2018-09-06T00:45:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
title Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
spellingShingle Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
Bezerra, Alexandre Freire
Micro-ondas
Endocarpo de Coco
Carvão Ativado
Microwave
Coconut Shell
Activated Carbon
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
title_full Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
title_fullStr Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
title_full_unstemmed Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
title_sort Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas
author Bezerra, Alexandre Freire
author_facet Bezerra, Alexandre Freire
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Jaguaribe, Emerson Freitas
http://lattes.cnpq.br/1453322235984692
dc.contributor.author.fl_str_mv Bezerra, Alexandre Freire
dc.subject.por.fl_str_mv Micro-ondas
Endocarpo de Coco
Carvão Ativado
Microwave
Coconut Shell
Activated Carbon
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Micro-ondas
Endocarpo de Coco
Carvão Ativado
Microwave
Coconut Shell
Activated Carbon
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description Activated carbon, AC, is a pure state carbon with large porosity, which adsorbs molecules or ions from a fluid medium. In general, it is obtained from the controlled burning of agricultural or industrial by-products. When produced in conventional furnaces, the operating temperatures may rise up to 900°C, resulting in yields inferior to 20 %. The low yield is a consequence of the precursor's large thermal degradation caused by the heat wave front which moves slowly from the surface to its core. Therefore, there is a significant formation of meso and macropores, which lead to a final value of density, ρ, below of 0.5 g.cm-3. On the other hand, thermal degradation caused by microwaves is less aggressive. The heating process occurs from the core of the precursor to its exterior. As a consequence the activated carbons are denser, have a more selective microporosity, and are more suitable to gas storage. This paper reports the preparation and the results of the qualitative analysis of physically and chemically activated carbons, from coconut shell, using an adapted microwave oven. This adapted microwave allows the settling down of temperature programs' ramp and heating rates. The BET surface area of activated carbons prepared in the microwave oven surpassed 1200 m2.g-1, the apparent density situated at around 0.5 g.cm-3, and the yields remained above 40 %. Comparisons between the electricity consumption of the electrical conventional kiln and of the micro-wave oven in producing a certain quantity of an activated carbon with a BET surface area over 800 m2/g, showed that the use of the microwave oven had allowed, each time, a reduction of about 3,2 kW.h, which represents an average of electricity saving of 85.5 %.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-09-21
2014-06-10
2015-05-08T14:59:48Z
2018-07-21T00:03:36Z
2018-07-21T00:03:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv BEZERRA, Alexandre Freire. Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas. 2012. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2012.
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5357
identifier_str_mv BEZERRA, Alexandre Freire. Carvão ativado de endocarpo de Coco da Baía produzido em forno micro-ondas. 2012. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2012.
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5357
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
BR
Engenharia Mecânica
Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraí­ba
BR
Engenharia Mecânica
Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1823126912115933184