Estudo da lignina residual da polpação soda na biorrefinaria do eucalipto para produção de etanol

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, André Luis Nunes dos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/214795
Resumo: Com preço crescente dos combustíveis associada ao consequente esgotamento das reservas não renováveis de combustíveis fósseis, são buscadas novas alternativas para suprir a demanda de energia e combustíveis no mundo. Atualmente, a biorrefinaria de eucalipto para produção de etanol vem ganhando espaço, pois se trata de uma alternativa sustentável devido ao uso de madeira de reflorestamento com grande oferta no território brasileiro. Contudo, ainda o custo de produção do etanol é muito elevado, necessitando assim buscar maior eficiência do processo, além de buscar uma destinação de maior valor agregado para os subprodutos desse processo de biorrefinaria de segunda geração. Com isto, este trabalho tem como objetivo estudar a extração da lignina proveniente da polpação soda, visando desenvolver métodos de extração e descontaminação da lignina nas etapas de polpação soda e na hidrólise ácida da polpa celulósica. Foram desenvolvidos dois métodos neste trabalho, onde o primeiro teve como objetivo realizar a extração da lignina da polpação soda, onde realizou a acidificação do licor negro até um pH próximo a 2,0 e precipitação da lignina, formando durante o processo uma “pedra” de lignina. Na segunda etapa realizou-se uma dupla lavagem com água deionizada com extração do sobrenadante para extração dos contaminantes presentes na lignina. Com o método desenvolvido para precipitação da lignina do licor negro foi obtido uma média geral de 14,11g de amostra precipitada, em 100g de cavaco iniciais, com um teor de lignina klason de 86,07%, resultando em uma extração de 44,43% da lignina presente na madeira. Com método desenvolvido para remoção de impurezas obteve-se um resultado de 95% de teor de lignina klason. O teor de lignina Klason presente no resíduo sólido da hidrólise ácida da polpa celulósica foi em torno de 0,2% para as condições estudadas, sendo uma quantidade muito baixa, inviabiliza o trabalho com este resíduo. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que os métodos desenvolvidos o para extração de lignina do licor negro proveniente da polpação soda se destaca como um recurso flexível e sustentável, uma vez que foi possível se obter o produto final com 95% de teor de lignina com um processo de curtas etapas e emprego mínimo de reagentes.
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Com isto, este trabalho tem como objetivo estudar a extração da lignina proveniente da polpação soda, visando desenvolver métodos de extração e descontaminação da lignina nas etapas de polpação soda e na hidrólise ácida da polpa celulósica. Foram desenvolvidos dois métodos neste trabalho, onde o primeiro teve como objetivo realizar a extração da lignina da polpação soda, onde realizou a acidificação do licor negro até um pH próximo a 2,0 e precipitação da lignina, formando durante o processo uma “pedra” de lignina. Na segunda etapa realizou-se uma dupla lavagem com água deionizada com extração do sobrenadante para extração dos contaminantes presentes na lignina. Com o método desenvolvido para precipitação da lignina do licor negro foi obtido uma média geral de 14,11g de amostra precipitada, em 100g de cavaco iniciais, com um teor de lignina klason de 86,07%, resultando em uma extração de 44,43% da lignina presente na madeira. Com método desenvolvido para remoção de impurezas obteve-se um resultado de 95% de teor de lignina klason. O teor de lignina Klason presente no resíduo sólido da hidrólise ácida da polpa celulósica foi em torno de 0,2% para as condições estudadas, sendo uma quantidade muito baixa, inviabiliza o trabalho com este resíduo. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que os métodos desenvolvidos o para extração de lignina do licor negro proveniente da polpação soda se destaca como um recurso flexível e sustentável, uma vez que foi possível se obter o produto final com 95% de teor de lignina com um processo de curtas etapas e emprego mínimo de reagentes.With the rising price of fuels associated with the consequent depletion of non-renewable fossil fuel reserves, new alternatives are being sought to supply the demand for energy and fuels in the world. Currently, the eucalyptus biorefinery for ethanol production is gaining space, as it is a sustainable alternative due to the use of reforestation wood with a great offer in the Brazilian territory. Still, the cost of producing ethanol is very high, thus needing to seek greater efficiency in the process, in addition to seeking a destination with greater added value for the by-products of this second generation biorefinery process. With this in mind, this work aims to study the extraction of lignin from soda pulping, aiming to develop methods of extraction and decontamination of lignin in the steps of soda pulping and in the acid hydrolysis of cellulose pulp. The lignin production process taking into account a biorefinery plant for ethanol production consisted of a pre-treatment of the chips, followed by a soda pulping for pulp delignification and individualization of the wood fibers and hydrolysis of the pulp obtained, aiming at the treatment of the lignin obtained in the chemical pulping and in the hydrolysis of the pulp. Two methods were developed in this work, where the first aimed to extract the lignin from the soda pulp, where it performed the acidification of the black liquor to a pH close to 2.0 and precipitation of the lignin, forming during the process a "stone" of lignin. In the second method developed, he performed a double wash with deionized water with extraction of the supernatant to extract the contaminants present in the lignin. With the method developed for precipitation of black liquor lignin, a general average of 14.11g of precipitated sample was obtained, in 100g of initial chips, with a klason lignin content of 86.07%, resulting in an extraction of 44.43% of the lignin present in the wood. With a method developed to remove impurities, a result of 95% of klason lignin content was obtained. The content of Klason lignin present in the solid residue from the acid hydrolysis of cellulosic pulp was around 0.2% for the conditions studied, being a very low amount, which makes working with this residue unfeasible. From the results obtained, it can be concluded that the methods developed for the extraction of lignin from black liquor from soda pulping stand out as a flexible and sustainable resource, since it was possible to obtain the final product with 95% content of lignin with a short-step process and minimal use of reagents.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)88882.433469/2019-01Universidade Estadual Paulista (Unesp)Ventorim, Gustavo [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Santos, André Luis Nunes dos2021-10-19T11:54:13Z2021-10-19T11:54:13Z2021-08-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/21479533004080027P6porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-07-04T13:19:16Zoai:repositorio.unesp.br:11449/214795Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T21:35:13.875180Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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