Pirólise de biomassa lignocelulósica auxiliada por micro-ondas para produção de bio-óleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Iury de Oliveira Cardoso
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33846
Resumo: A review of the main concepts about microwave-assisted pyrolysis of lignocellulosic bio-mass was performed. The aim of this study is to elucidate the main differences between conventional pyrolysis and microwave-assisted pyrolysis, presenting MAP as an alternative to the former. For this, data from several studies available in the literature were used, through which the results of this technique and its derivations were presented and dis-cussed. Thus, it was possible to show that: volumetric heating ensures better heat and mass transfer, resulting in a higher level of thermodegradation heating rates and microwave power, witch play a key role in advancing the degradation of lignocellulosic biomass; pa-rameters such as pyrolysis temperature, residence time and biomass composition exert a strong influence on the degradation process and influence the yield and quality of the products, but that the size of the particles that have negligible effects on the product yields. It is also demonstrated that, as in conventional pyrolysis, the bio-oil obtained presents un-desirable characteristics such as high acidity, high water content, high viscosity and density and low calorific capacity, characteristics that make the upgrading process indispensable. As a way to improve the quality of bio-oil, solutions involving the feed system, such as the addition of other materials giving rise to co-pyrolysis, and modification in the condensation system are presented. In addition, catalytic pyrolysis is presented as the most promising alternative for the improvement of bio-oil, whose ex-situ pathway stands out for favoring the contact of pyrolytic vapors with the active sites of the catalyst, thus requiring a smaller amount of catalyst, and for allowing a more precise temperature control, since this is done independently of the temperature control of the pyrolytic bed, leading to increased cataly-sis efficiency
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Thus, it was possible to show that: volumetric heating ensures better heat and mass transfer, resulting in a higher level of thermodegradation heating rates and microwave power, witch play a key role in advancing the degradation of lignocellulosic biomass; pa-rameters such as pyrolysis temperature, residence time and biomass composition exert a strong influence on the degradation process and influence the yield and quality of the products, but that the size of the particles that have negligible effects on the product yields. It is also demonstrated that, as in conventional pyrolysis, the bio-oil obtained presents un-desirable characteristics such as high acidity, high water content, high viscosity and density and low calorific capacity, characteristics that make the upgrading process indispensable. As a way to improve the quality of bio-oil, solutions involving the feed system, such as the addition of other materials giving rise to co-pyrolysis, and modification in the condensation system are presented. In addition, catalytic pyrolysis is presented as the most promising alternative for the improvement of bio-oil, whose ex-situ pathway stands out for favoring the contact of pyrolytic vapors with the active sites of the catalyst, thus requiring a smaller amount of catalyst, and for allowing a more precise temperature control, since this is done independently of the temperature control of the pyrolytic bed, leading to increased cataly-sis efficiencyTrabalho de Conclusão de Curso (Graduação)Foi realizada uma revisão dos principais conceitos acerca da pirólise da biomassa lignocelu-lósica assistida por micro-ondas. O objetivo desse estudo é elucidar as principais diferenças entre a pirólise convencional e a pirólise assistida por micro-ondas, apresentando a MAP como alternativa à primeira. Para isso foram utilizados dados de diversas pesquisas dispo-níveis na literatura, através dos quais os resultados dessa técnica e suas derivações foram apresentados e discutidos. Assim, foi possível mostrar que: o aquecimento volumétrico ga-rante melhor transferência de calor e massa, resultando em um nível maior de termodegra-dação; as taxas de aquecimento, associadas à potência das micro-ondas, exercem papel fundamental no avanço da degradação da biomassa lignocelulósica; parâmetros como tem-peratura de pirólise, tempo de residência e a composição da biomassa exercem forte in-fluência no processo de degradação e influenciam no rendimento e qualidade do produto, mas que o tamanho das partículas a serem pirolisadas não têm influência significativa. Tam-bém é demonstrado que, assim como na pirólise convencional, o bio-óleo obtido apresenta características indesejáveis como acidez elevada, alto teor de água, alta viscosidade e den-sidade e baixa capacidade calorífica, características que tornam o processo de melhoramen-to indispensável. Como forma de aprimorar a qualidade do bio-óleo são apresentadas solu-ções envolvendo o sistema de reação, como a adição de outros materiais dando origem a co-pirólise, e no sistema de condensação. Além disso, a pirólise catalítica é apresentada como a alternativa mais promissora para o melhoramento do bio-óleo, cuja via ex-situ se destaca por favorecer o contato dos vapores pirolíticos com os sítios ativos do catalizador, requerendo, assim, menor quantidade de catalisador, e por permitir um controle de tempera-tura mais preciso, visto que esse é feito de forma independente do controle de temperatura do leito pirolítico, levando a aumento na eficiência da catálise.Universidade Federal de UberlândiaBrasilEngenharia QuímicaBarrozo, Marcos Antonio de SouzaCV: http://lattes.cnpq.br/7024983341494297Pimenta, Fernanda Silvahttp://lattes.cnpq.br/7334894669036547Cavallaro, Reginaldo Joséhttp://lattes.cnpq.br/6050937923754468Lopes, Iury de Oliveira Cardoso2021-12-21T12:58:21Z2021-12-21T12:58:21Z2021-11-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfLOPES, Iury de Oliveira Cardoso. Pirólise de biomassa lignocelulósica auxiliada por micro-ondas para produção de bio-óleo. 2021. 108 f. Trabalho de Conclusão de Curso ( Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33846porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-12-22T06:19:59Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/33846Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-12-22T06:19:59Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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