Pirólise catalítica de resíduos agroindustriais com catalisadores de alumina e metais de transição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: BARROS, Ana Cláudia Rodrigues de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/39006
Resumo: PACHECO FILHO, José Geraldo de Andrade, também é conhecido em citações bibliográficas por: PACHECO, José Geraldo de Andrade
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Uma alternativa para reduzir este impacto ambiental negativo é o uso de biomassa lignocelulósica de resíduos agroindustriais para a produção de biocombustíveis e produtos de alto valor agregado, sem competir com a produção de alimentos. A conversão de biomassa pode ocorrer via pirólise rápida, que utiliza altas temperaturas e curtos tempos de reação, obtendo-se alto rendimento em bio-óleo que apresenta uma mistura complexa de compostos oxigenados com alta viscosidade e corrosividade e baixa estabilidade e poder calorífico. A pirólise catalítica com diversos catalisadores, tais como os ácidos e/ou metálicos leva a uma produção bio-óleo com menor teor de oxigenados. O objetivo deste trabalho foi avaliar os produtos da pirólise rápida de biomassa residual de caroço de acerola em presença de catalisadores de óxidos mistos de MoNiAl e MoCoAl obtidos de precursores de hidróxidos duplos lamelares (HDL). Os HDL e os óxidos foram caracterizados quanto às características texturais, estruturais e químicas. Os catalisadores foram avaliados para pirólises caroço de acerola em um micropirolsador acoplado a um cromatógrafo GC/MS, a 650°C, 0,2mg de biomassa e razão mássica catalisador:biomassa igual a 5:1. Os resultados de difração de raios-X confirmaram a formação de estruturas do tipo HDL. O catalisadores calcinados NiAl e CoAl apresentaram mistura de fases dos óxidos e aluminatos de Ni e Co, e áreas superficiais de 104 e da 166 m2·g-1, respectivamente. A adição do metal Mo aos catalisadores NiAl e CoAl causou redução das áreas superficiais. A pirólise térmica do caroço de acerola resultou em alta formação de oxigenados (51,5%). A pirólise sobre o catalisador NiAl apresentou maior formação de oxigenados do que a pirólise não catalítica (58,5 %), contudo favoreceu a produção de aromáticos. O catalisador MoNiAl apresentou efeito contrário, reduzindo a seletividade aos compostos aromáticos com maior formação de hidrocarbonetos alifáticos. O melhor catalisador foi o óxido de CoAl que reduziu os compostos oxigenados para 34,7 % e formou 25,1 % de hidrocarbonetos, em especial, 13% de aromáticos.CAPESThe high consumption of fossil fuels contributes significantly to the emission of greenhouse gases and consequently influences the increase in the temperature of the planet, causing extreme climatic changes. An alternative to reduce this negative environmental impact is to use lignocellulosic biomass from agro-industrial waste to produce biofuels and products with high added value, without competing with food production. Biomass conversion can occur via fast pyrolysis, which uses high temperatures and short reaction times, obtaining high yield in bio-oil that presents a complex mixture of oxygenated compounds with high viscosity and corrosivity and low stability and heating value. Catalytic pyrolysis with a number of catalysts, such as acidic and/or metallic, leads to a bio-oil production with less oxygen content. The objective of this work was to evaluate the products of the fast pyrolysis of residual biomass from acerola seed in the presence of MoNiAl and MoCoAl mixed oxides catalysts obtained from layered double hydroxide precursors (HDL). HDL and oxides were characterized bytextural, structural and chemical techniques. The catalysts were evaluated for acerola seed pyrolysis in a micropyrolyzer coupled to a GC/MS chromatograph at 650 °C, 0.2 mg of biomass and catalyst:biomass mass ratio equal to 5:1. Results of X-ray diffraction confirmed the formation of HDL-type structures. The calcined catalysts NiAl and CoAl presented a mixture of Ni and Co oxide and aluminate phases, with specific surface areas from 104 and 166 m2·g-1, respectively. The addition of Mo to NiAl and CoAl reduced the surface areas. The thermal pyrolysis of the acerola seed resulted in a high formation of oxygenates (51.5%). Pyrolysis on the NiAl catalyst showed a higher formation of oxygenates than in the non-catalytic pyrolysis (58.5%), however it favored the production of aromatics. The MoNiAl catalyst had the opposite effect, reducing the selectivity to aromatic compounds with greater formation of aliphatic hydrocarbons. The best catalyst was CoAl oxide, which reduced oxygenated compounds to 34.7% and formed 25.1% hydrocarbons, especially 13% of aromatics.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia QuimicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia QuímicaPiróliseBiomassaBio-óleoCatalisadoresMoNiAlMoCoAlPirólise catalítica de resíduos agroindustriais com catalisadores de alumina e metais de transiçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Ana Cláudia Rodrigues de Barros.pdfDISSERTAÇÃO Ana Cláudia Rodrigues de Barros.pdfapplication/pdf1446301https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/39006/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Ana%20Cl%c3%a1udia%20Rodrigues%20de%20Barros.pdf8d422fc15abe8dd82cebd721a7107bb4MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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