Valorização de resíduos de casca de mandioca através da pirólise flash catalítica

Brazil is one of the largest agricultural producers in the world, with a vast diversity of crops, including cassava. The production of the root exceeded 18 million tons in 2021, therefore, the present work aims to value the cassava peel through conventional and catalytic pyrolysis for the production...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Lopes, Thaís de Souza
Outros Autores: Braga, Renata Martins
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Pirólise flash catalítica
Casca de mandioca
HZSM-5
Aromáticos renováveis
Catalytic flash pyrolysis
Cassava peel
Renewable aromatics
Deoxygenation
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50544
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Lopes, Thaís de Souza
Valorização de resíduos de casca de mandioca através da pirólise flash catalítica
description Brazil is one of the largest agricultural producers in the world, with a vast diversity of crops, including cassava. The production of the root exceeded 18 million tons in 2021, therefore, the present work aims to value the cassava peel through conventional and catalytic pyrolysis for the production of chemical products and biofuels, as a way to minimize the environmental impacts caused by its disposal. incorrect. For this, analyzes were carried out to evaluate the energy potential of the cassava peel, physical-chemical characterizations (moisture content, ash, volatiles, fixed carbon, apparent density, among others), thermogravimetric analysis and analytical flash pyrolysis in a micro pyrolyzer interfaced with gas chromatography (Py-GC/MS) where the generated vapors were conducted to a catalyst bed with zeolite HZSM-5. The results showed that cassava peel has a high volatile content (86.4%), low ash content (3.17%), moderate calorific value (15 MJ.kg-1) in addition to a predominantly starchy composition, which resulted in a high content of oxygenated compounds, such as organic acids and furans, in the conventional pyrolysis products. However, the main oxygenated compounds were deoxygenated using the HZSM-5 catalyst at 300 °C and converted into monoaromatics (50%) such as benzene, toluene, xylene and isopropylbenzene and short chain organic acid compounds such as acetic acid (29%). The catalytic reforming of pyrolysis products proved to be an efficient process for the valorization of cassava peel and that can result in a bio-oil with good energy characteristics and a source of organic compounds with several applications in the chemical industry of solvents, additives, lubricants, biofuels and bioproducts.
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spelling ri-123456789-505442022-12-23T13:01:13Z Valorização de resíduos de casca de mandioca através da pirólise flash catalítica Valorization of cassava peel wastes through catalytic flash pyrolysis Lopes, Thaís de Souza Braga, Renata Martins Oliveira, Gislane Pinho de Calixto , Guilherme Quintela Melo, Edla Freire de Oliveira, Karine Fonseca Soares de Pirólise flash catalítica Casca de mandioca HZSM-5 Aromáticos renováveis Catalytic flash pyrolysis Cassava peel Renewable aromatics Deoxygenation Brazil is one of the largest agricultural producers in the world, with a vast diversity of crops, including cassava. The production of the root exceeded 18 million tons in 2021, therefore, the present work aims to value the cassava peel through conventional and catalytic pyrolysis for the production of chemical products and biofuels, as a way to minimize the environmental impacts caused by its disposal. incorrect. For this, analyzes were carried out to evaluate the energy potential of the cassava peel, physical-chemical characterizations (moisture content, ash, volatiles, fixed carbon, apparent density, among others), thermogravimetric analysis and analytical flash pyrolysis in a micro pyrolyzer interfaced with gas chromatography (Py-GC/MS) where the generated vapors were conducted to a catalyst bed with zeolite HZSM-5. The results showed that cassava peel has a high volatile content (86.4%), low ash content (3.17%), moderate calorific value (15 MJ.kg-1) in addition to a predominantly starchy composition, which resulted in a high content of oxygenated compounds, such as organic acids and furans, in the conventional pyrolysis products. However, the main oxygenated compounds were deoxygenated using the HZSM-5 catalyst at 300 °C and converted into monoaromatics (50%) such as benzene, toluene, xylene and isopropylbenzene and short chain organic acid compounds such as acetic acid (29%). The catalytic reforming of pyrolysis products proved to be an efficient process for the valorization of cassava peel and that can result in a bio-oil with good energy characteristics and a source of organic compounds with several applications in the chemical industry of solvents, additives, lubricants, biofuels and bioproducts. O Brasil é um dos maiores produtores agrícolas do mundo, com uma vasta diversidade de culturas, entre elas a mandioca. A produção da raiz ultrapassou 18 milhões de toneladas em 2021, gerando um grande volume de resíduo. O presente trabalho visa a valorização do resíduo da casca de mandioca (RCM) através da pirólise convencional e catalítica para produção de produtos químicos e biocombustíveis, como forma de minimizar os impactos ambientais causados pelo seu descarte incorreto. Para isso, foram realizadas análises que avaliam o potencial energético do RCM, realizou-se as caracterizações físico-química (teor de umidade, cinzas, voláteis, carbono fixo, densidade aparente, dentre outras), análise termogravimétrica e pirólise analítica flash em um micro pirolisador interfaceado com cromatografia gasosa (Py-GC/MS) onde os vapores gerados foram conduzidos a um leito catalisador com zeólita HZSM-5. Os resultados mostraram que o resíduo da casca de mandioca possui alto teor de voláteis (86,4%), baixo teor de cinzas (3,17%), moderado poder calorífico (15 MJ.kg-1) além de composição predominantemente amilácea, o que resultou um alto teor de compostos oxigenados, como ácidos orgânicos e furanos, nos produtos da pirólise convencional. No entanto, os principais compostos oxigenados foram desoxigenados com uso do catalisador HZSM-5 a 300 °C e convertidos em monoaromáticos (50%) como benzeno, tolueno, xileno e isopropilbenzeno e compostos de ácidos orgânicos de cadeia curta como ácido acético (29%). A reforma catalítica de produtos da pirólise mostrou-se um processo eficiente para a valorização da casca de mandioca e que pode resultar em um bio-óleo com boas características energéticas e fonte de compostos orgânicos com diversas aplicações na indústria química de solventes, aditivos, lubrificantes, biocombustíveis e bioprodutos. 2022-12-23T13:01:12Z 2022-12-23T13:01:12Z 2022-12-12 bachelorThesis LOPES, Thaís de Souza.Valorização de resíduos de casca de mandioca através da pirólise flash catalítica. Orientador: Renata Martins Braga. 2022 Ano. 31 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental) - Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50544 pt_BR Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia Ambiental Departamento de Engenharia Civil e Ambiental

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