Fragmentação e hidrodesoxigenação dos resíduos de canade-açúcar via processo Organosolv catalítico para a produção de bio-óleo
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/13583 |
Resumo: | Este trabalho estudou a produção de bio-óleo do bagaço de cana-de-açúcar via tratamento Organosolv catalítico usando isopropanol como solvente e doador in situ de hidrogênio na presença do catalisador comercial Ni-Raney e catalisador Mo2C mássico e suportados em carvão ativado (AC) ou γ-Al2O3. Estas reações foram repetidas para avaliar o tratamento do bagaço e palha adicionando H2 ex situ e na presença do catalisador Mo2C/AC. Nas reações sem H2 ex situ, a reação com Mo2C mássico exibiu o maior grau de deslignificação (80 %). O catalisador Ni-Raney atuou em estruturas derivadas da hemicelulose para formar grandes quantidades de ácidos, álcoois, e derivados furânicos. No entanto, os catalisadores do tipo Mo2C, foram mais seletivos aos produtos derivados da lignina, promovendo a formação de compostos aromáticos benzênicos (~340 µg mgbio-óleo-1 da reação com Mo2C/AC). A hidrólise enzimática dos resíduos pós-reação também foi avaliada. Melhor rendimento e concentração de glicose foram obtidos com o resíduo sólido pré-tratado a partir de tratamentos com catalisadores à base de carbeto. O catalisador Mo2C/AC apresentou os maiores rendimentos e concentrações de glicose (67 % e 13,7 g L-1, respectivamente). Nas reações com H2 ex situ, foram favorecidas a deslignificação e retenção de carboidratos na fase sólida. A detecção de hidrocarbonetos não foi considerável. Todavia, Mo2C/AC é um catalisador promissor para a valorização de diferentes frações de biomassa em uma biorrefinaria. |
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O catalisador Ni-Raney atuou em estruturas derivadas da hemicelulose para formar grandes quantidades de ácidos, álcoois, e derivados furânicos. No entanto, os catalisadores do tipo Mo2C, foram mais seletivos aos produtos derivados da lignina, promovendo a formação de compostos aromáticos benzênicos (~340 µg mgbio-óleo-1 da reação com Mo2C/AC). A hidrólise enzimática dos resíduos pós-reação também foi avaliada. Melhor rendimento e concentração de glicose foram obtidos com o resíduo sólido pré-tratado a partir de tratamentos com catalisadores à base de carbeto. O catalisador Mo2C/AC apresentou os maiores rendimentos e concentrações de glicose (67 % e 13,7 g L-1, respectivamente). Nas reações com H2 ex situ, foram favorecidas a deslignificação e retenção de carboidratos na fase sólida. A detecção de hidrocarbonetos não foi considerável. Todavia, Mo2C/AC é um catalisador promissor para a valorização de diferentes frações de biomassa em uma biorrefinaria.This work studied the delignification of sugarcane bagasse via catalytic Organosolv treatment using isopropanol as solvent and in situ hydrogen donor in the presence of commercial Ni-Raney catalyst and bulk Mo2C and supported in activated carbon (AC) or γ-Al2O3. These reactions were repeated to evaluate the treatment of bagasse and straw by adding H2 ex situ and in the presence of the Mo2C/AC catalyst. For reactions without H2 ex situ, the degree of delignification, the composition of the bio-oil and the solid residues depended on the type of catalyst. The reaction with bulk Mo2C exhibited the highest delignification degree (80 %). The Ni-Raney catalyst acted on hemicellulose-derived structures to form large amounts of acids, alcohols and furan derivatives. However, Mo2C type catalysts were more selective to lignin derived products, promoting the formation of benzene aromatics (~340 µg mgbiooil-1 reaction with Mo2C/AC). Enzymatic hydrolysis of post-reaction residues was also evaluated. Better yield and glucose concentration were obtained with the pretreated solid residue from carbide-based catalyst treatments. Mo2C/AC catalyst showed the highest yields and glucose concentrations (67 % and 13.7 g L-1, respectively). H2 ex situ reactions favored delignification and retention of carbohydrates in the solid phase. The detection of hydrocarbons was not considerable. However, Mo2C/AC is a promising catalyst for the recovery of different biomass fractions in a biorefinery.Submitted by Natasha Valladão (natashasilvaa4@gmail.com) on 2021-01-29T14:03:54Z No. of bitstreams: 1 GleicielleTozziWurzler-min.pdf: 2954102 bytes, checksum: 44c5543ae0b3a4c587c5356c605e8d46 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-29T14:03:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GleicielleTozziWurzler-min.pdf: 2954102 bytes, checksum: 44c5543ae0b3a4c587c5356c605e8d46 (MD5) Previous issue date: 2019-11porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAFragmentação da biomassa lignocelulósicaCarbetosHidrodesoxigenaçãoFragmentação e hidrodesoxigenação dos resíduos de canade-açúcar via processo Organosolv catalítico para a produção de bio-óleoFragmentation and hydrodesoxygenation of sugarcane residues via catalytic Organosolv process to bio-oil productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJORIGINALGleicielleTozziWurzler-min.pdfGleicielleTozziWurzler-min.pdfapplication/pdf2954102http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13583/1/GleicielleTozziWurzler-min.pdf44c5543ae0b3a4c587c5356c605e8d46MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/13583/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD5211422/135832023-11-30 00:04:06.83oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:04:06Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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