Co-pirólise de casca de café e polietileno de baixa densidade

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dc.contributor.advisor-co1Xavier, Thiago Padovani
dc.contributor.advisor1Lira, Taisa Shimosakai de
dc.contributor.authorPimentel, Felipe Santos
dc.contributor.referee1Bacelos, Marcelo Silveira
dc.contributor.referee2Borel, Lidja Dahiane Menezes Santos
dc.date.accessioned2019-05-09T02:06:28Z
dc.date.available2019-05-08
dc.date.available2019-05-09T02:06:28Z
dc.date.issued2019-02-27
dc.description.abstractBiomass pyrolysis represents a thermal treatment option aimed at the transformation of wastes into products with high added value, in particular bio-oil. When obtained from the pyrolysis of lignocellulosic biomass, it has a high content of structural oxygen, which becomes an obstacle for use as fuel. An alternative for improving the bio-oil is through the co-pyrolysis of biomass and plastic waste. Thus, the objective of this work is to evaluate the synergy of the co-pyrolysis of coffee husk and low density polyethylene (LDPE) and to analyze the effects of operational variables on the process. The behavior of thermal degradation of coffee husk and LDPE blends containing 0, 25, 50, 75 and 100% LDPE, by mass, was evaluated by means of thermogravimetric analysis, in addition kinetic and thermodynamic parameters were estimated. The mixtures showed synergy, exhibiting high reactivity and the need for smaller amounts of heat supplied for reaction occurrence, mainly the 75% LDPE composition. The following ranges of activation energy values were found: (13.55 - 177.01) kJ/mol, enthalpy: (8.48 - 170.81) kJ/mol and entropy: (-291.8 - -62.95) J/mol. The effects of the variables: final reaction temperature, heating rate and spatial time on the yield of the liquid product were investigated. Based on the statistical analysis, it was verified that the greatest effect on product yield comes from the interaction between temperature and spatial time. In addition, through the desirability function, the values corresponding to the final reaction temperature, heating rate and spatial time to maximize bio-oil production were found to be 873.15 K, 10 K/min and 1.42 min, respectively. And finally, the major compounds in the composition of the bio-oil which are paraffins, followed by olefins, have been identified.
dc.description.resumoA pirólise de biomassa representa uma opção de tratamento térmico que visa a trans­ formação de rejeitos em produtos de alto valor agregado, em destaque o bio-óleo. Quando obtido da pirólise de biomassa lignocelulósica, possui alto teor de oxigênio estrutural, o que se torna um obstáculo para sua utilização como combustível. Uma alternativa de melhoria do bio-óleo é por meio da co-pirólise de biomassa e resíduos plásticos. Assim, este trabalho tem como objetivos avaliar a sinergia da co-pirólise da casca de café e do polietileno de baixa densidade (PEBD) e analisar os efeitos de variáveis operacionais so­bre o processo. O comportamento da degradação térmica de misturas de casca de café e PEBD contendo 0, 25, 50, 75 e 100% de PEBD, em massa, foi avaliado por meio de análise termogravimétrica, ademais parâmetros cinéticos e termodinâmicos foram estimados. As misturas apresentaram sinergia, exibindo reatividade elevadas e necessidade de menores quantidades de calor fornecido para ocorrência da reação, principalmente a composição de PEBD 75%. Foram encontradas as seguintes faixas de valores de energia de ativação: (13,55 - 177,01) kJ/mol, entalpia: (8,48 - 170,81) kJ/mol e entropia: (-291,8 - -62,95) J/mol. Foram investigados os efeitos das variáveis: temperatura final de reação, taxa de aquecimento e tempo espacial sobre o rendimento do produto líquido. Com base na análise estatística, foi verificado que o maior efeito sobre o rendimento do produto advém da interação entre a temperatura e tempo espacial. Além disso, por meio da função desejabilidade, verificou-se que os valores correspondentes a temperatura final de reação, taxa de aquecimento e tempo espacial para maximização da produção de bio-óleo são 873,15 K, 10 K/min e 1,42 min, respectivamente. E, por fim, identificaram-se os compostos ma­joritários na composição do bio-óleo que são parafinas, seguido de olefinas.
dc.formatText
dc.identifier.citationPIMENTEL, Felipe Santos. Co-pirólise de casca de café e polietileno de baixa densidade. 2019. 76 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2019.
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Energia
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energia
dc.rightsopen access
dc.subjectOptimizationeng
dc.subjectSynergyeng
dc.subjectThermogravimetryeng
dc.subjectKinetic modeleng
dc.subjectModelo cinéticopor
dc.subjectOtimizaçãopor
dc.subjectSinergiapor
dc.subjectTermogravimetriapor
dc.subject.br-rjbnResíduos como combustível
dc.subject.br-rjbnResíduos agrícolas
dc.subject.br-rjbnBiocombustíveis
dc.subject.cnpqEngenharia/Tecnologia/Gestão
dc.subject.udc620.9
dc.titleCo-pirólise de casca de café e polietileno de baixa densidade
dc.typemasterThesis
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