Pirólise rápida de capim-elefante sob diferentes atmosferas reativas em leito fluidizado e tratamento catalítico do bio-óleo resultante

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bezerra, Márcio Barbalho Dantas
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22218
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/22218Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Nos últimos anos, devido ao esgotamento progressivo dos combustíveis fósseis convencionais, fontes de energia renováveis tem desempenhado papel importante na matriz energética. Dentre tais fontes, a biomassa lignocelulósica aparece como uma opção viável, disponível e de relativamente fácil cultivo, sem competir com a produção de alimentos. A pirólise rápida destaca-se como rota de transformação de biomassa em produtos de diferentes fases (gases, bio-óleo, carvão e condensado pirolítico) com aplicações diversas. Neste trabalho, bio-óleo foi produzido a partir do capim-elefante (Pennisetum Purpureum Schumach) em reatores de leito fluidizado com capacidades de 1,5 e 40 kg/h, sob diferentes atmosferas (ar, N2 e gases de reciclo da pirólise), na temperatura de 500°C. No leito de 1,5 kg/h, conduziu-se a pirólise sem e com a presença do catalisador HZSM-5, ambas sob N2. A pirólise sem catalisador também foi realizada com reciclo (54, 74 e 85%) dos gases. No leito de 40 kg/h, conduziu-se a pirólise sob atmosfera oxidativa moderada de ar (71% N2 e 21% O2) variando-se as configurações da coluna de lavagem dos gases (sem trocador de calor, com trocador simples, com trocador multi-passe) e da recirculação de condensado (produtos leves) produto da reação de pirólise. Por fim, os bio-óleos obtidos dos experimentos com reciclo dos gases no leito de 1,5 kg/h foram submetidos à desoxigenação em leito de lama em 5%Pt/C. Os resultados mostraram que o reciclo dos gases ocasionou um aumento no teor de carbono de 53,96% (na pirólise sem reciclo) para 70,89% (na pirólise com 74% de reciclo) e para 77,16% (na pirólise com a HZMS-5 in situ). O teor de oxigênio diminuiu de 39,64% para 21,76%. O poder calorífico superior (PCS) aumentou de 26,1 para 33,11 MJ/kg. Balanços de massa mostraram que 5,4 a 6,15% da biomassa foi convertida em CH4, C2H4, C2H6 e C3H8 na pirólise com reciclo dos gases. Todas as amostras de bio-óleos obtidas foram ricas em fenóis, com destaque para aquelas obtidas na atmosfera oxidativa. Os demais componentes e grupos funcionais majoritários no bio-óleo foram ácido acético, acetol, açúcares e cetonas. Baseado nos dados da dinâmica da massa da biomassa no tempo um modelo cinético (biomassa produzindo bio-óleo + condensado, carvão e gases) foi proposto e as equações diferenciais ordinárias foram implementadas na linguagem FORTRAN com o objetivo de estimar constantes cinéticas de velocidade da reação.porCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAPiróliseBio-óleoCapim-elefanteRecicloHZSM-5DesoxigenaçãoPirólise rápida de capim-elefante sob diferentes atmosferas reativas em leito fluidizado e tratamento catalítico do bio-óleo resultanteElephant grass fast pyrolysis under different reactive atmospheres in fluidized bed reactors and product upgradinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALMarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdfMarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdfapplication/pdf7770919https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/22218/1/MarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf86d3deb0f96f7c6bc22c9048ed3c1a7cMD51TEXTMarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf.txtMarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf.txtExtracted texttext/plain241539https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/22218/4/MarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf.txtf8bb68b351779f2247e336cf3c94c9a8MD54THUMBNAILMarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf.jpgMarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4524https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/22218/5/MarcioBarbalhoDantasBezerra_TESE.pdf.jpgde4952bcc218b102c1e6d97121f6a706MD55123456789/222182017-11-03 19:34:47.027oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/22218Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-03T22:34:47Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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