Pirólise de resíduo industrial de laminado de polietileno
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48766 |
Resumo: | O crescimento da geração de resíduos plásticos se intensificou com a Pandemia do Covid-19, trazendo ainda mais desafios para o cumprimento dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável da ONU. Diante disso, a procura por novas tecnologias de tratamento destes resíduos plásticos tornou-se uma necessidade para as grandes indústrias. O laminado de (polietileno) PE é uma embalagem flexível muito utilizada para o armazenamento de cosméticos, fármacos e alimentos. Este trabalho tem como objetivo a avaliação do processo de pirólise convencional e catalítica do resíduo de laminado de PE como alternativa de recuperação de produtos com valor agregado. Foi realizada a caracterização do resíduo para determinação do seu potencial energético através da análise termogravimétrica (TG), Teor de Voláteis, Teor de Cinzas e Poder Calorífico. As cinzas do resíduo de laminado PE foram caracterizadas através da análise de Difração de Raios-X (DRX) e Fluorescência de Raios-X (FRX). Utilizou-se a zeólita HZSM-5 como catalisador no processo de pirólise catalítica. As análises de pirólise foram desenvolvidas em um micro-pirolisador HP-R 5200 da CDS analytical acoplado a um cromatógrafo a gás com detecção por espectrometria de massa (CG-MS). A análise de caracterização dos resíduos apresentou alto teor de voláteis (97,47%) e baixo teor de cinzas (2,53%). A utilização da zeólita como catalisador aumentou a concentração de aromáticos com potencial para produção de combustíveis como a gasolina. Os compostos obtidos pela pirólise convencional apresentaram maior concentração de hidrocarbonetos, cerca de 76,70%, na faixa do Diesel (C10 – C25). Os resultados de caracterização do resíduo sólido comprovaram a presença de TiO2 com concentração de 99,7%, sendo 88,4% de rutilo. Em suma, o estudo apresentou um excelente potencial para conversão do resíduo de laminado em combustíveis além de recuperação do óxido para aplicação na indústria, sendo, portanto, uma alternativa sustentável para o tratamento deste resíduo no contexto da economia circular. |
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O laminado de (polietileno) PE é uma embalagem flexível muito utilizada para o armazenamento de cosméticos, fármacos e alimentos. Este trabalho tem como objetivo a avaliação do processo de pirólise convencional e catalítica do resíduo de laminado de PE como alternativa de recuperação de produtos com valor agregado. Foi realizada a caracterização do resíduo para determinação do seu potencial energético através da análise termogravimétrica (TG), Teor de Voláteis, Teor de Cinzas e Poder Calorífico. As cinzas do resíduo de laminado PE foram caracterizadas através da análise de Difração de Raios-X (DRX) e Fluorescência de Raios-X (FRX). Utilizou-se a zeólita HZSM-5 como catalisador no processo de pirólise catalítica. As análises de pirólise foram desenvolvidas em um micro-pirolisador HP-R 5200 da CDS analytical acoplado a um cromatógrafo a gás com detecção por espectrometria de massa (CG-MS). A análise de caracterização dos resíduos apresentou alto teor de voláteis (97,47%) e baixo teor de cinzas (2,53%). A utilização da zeólita como catalisador aumentou a concentração de aromáticos com potencial para produção de combustíveis como a gasolina. Os compostos obtidos pela pirólise convencional apresentaram maior concentração de hidrocarbonetos, cerca de 76,70%, na faixa do Diesel (C10 – C25). Os resultados de caracterização do resíduo sólido comprovaram a presença de TiO2 com concentração de 99,7%, sendo 88,4% de rutilo. Em suma, o estudo apresentou um excelente potencial para conversão do resíduo de laminado em combustíveis além de recuperação do óxido para aplicação na indústria, sendo, portanto, uma alternativa sustentável para o tratamento deste resíduo no contexto da economia circular.The growth in the generation of plastic waste intensified with the COVID-19 Pandemic, bringing even more challenges to Sustainable Development Goals performance of UN. Therefore, the search for new treatment technologies of this plastic waste has become a necessity for big companies. The polyethylene laminate is a flexible packaging much used for storage of cosmetics, pharmaceuticals and food. This work aims to evaluate the conventional and catalytic pyrolysis process of polyethylene laminate as an alternative to recovery of value-added products. The characterization of the residue was performed to determine its energy potential through thermogravimetric analysis (TG), volatile content, ashes content and calorific value. The solid residue of the thermal process was characterized by X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence (XRF). HZSM-5 zeolite was used as a catalyst with a catalytic pyrolysis process. The pyrolysis analyses were developed in a HP-R 5200 CDS Analytical micropyrolyzer linked to a gas chromatograph with a mass spectrometer detector (GC-MS). The waste characterization analysis showed high volatile content (97.47%) and low ash content (2.53%). The use of zeolite as a catalyst increased the concentration of aromatics with good potential to fuel production such as gasoline. The compounds obtained by conventional pyrolysis showed a higher concentration of hydrocarbons, about 76.70%, in the Diesel range (C10 – C25). The results of solid waste characterization found the presence of TiO2 with a concentration of 99.7%, being 88.4% rutile. In short, the study showed an excellent potential for converting laminate waste into fuels in addition to recovering the oxide for application in industry beyond to the recovery of the oxide for application in the industry, being therefore, a sustainable alternative for the treatment of this residue in the context of the circular economy.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia QuímicaUFRNBrasilEngenharia QuímicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPiróliseLaminado de polietilenoResíduos plásticosCombustíveisTiO2PyrolysisPolyethylene laminatePlastic wasteFuelPirólise de resíduo industrial de laminado de polietilenoPyrolysis of industrial waste of polyethylene laminateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48766/9/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD59ORIGINALPirolisedeResiduoIndustrial_Araujo_2022.pdfPirolisedeResiduoIndustrial_Araujo_2022.pdfapplication/pdf1386867https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48766/7/PirolisedeResiduoIndustrial_Araujo_2022.pdf9d5a785ee6e03903740a81199342e89aMD57CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48766/8/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD58123456789/487662022-07-27 10:30:29.54oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-07-27T13:30:29Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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