Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia - PRODERNA/ITEC

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O Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (PRODERNA) do Instituto de Tecnologia da UFPA (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA), em nível de Doutorado, tem como objetivos principais: formar quadros profissionais qualificados na área de Engenharia de Recursos Naturais; incentivar a pesquisa e o aprofundamento dos estudos técnicos e científicos relacionados ao uso e a transformação de recursos naturais; e contribuir para o desenvolvimento científico e tecnológico da região Norte.

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Navegando Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia - PRODERNA/ITEC por Afiliação "UFAM - Universidade Federal do Amazonas"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Estudo do processo de craqueamento térmico catalítico do sebo bovino para produção de biocombustível
    (Universidade Federal do Pará, 2017-12-01) PEREIRA, Anderson Mathias; SANTOS, Marcelo Costa; http://lattes.cnpq.br/8380189608965320; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065
    This work aims to study the use of beef tallow as raw material for the production of bio fuel through the process of catalytic thermal cracking reaction. Three catalytic thermal cracking experiments were carried out in a 143 liters reactor, operating in discontinuous mode at 450 °C at atmospheric pressure, using sodium carbonate (Na2CO3) as the catalyst. Two experiments were carried out with crude beef tallow (5 and 10 % Na2CO3 - mass/mass) and one with bovine tallow soap (5 % Na2CO3 - mass/mass). The organic liquid products obtained from the reactions were analyzed through physicochemical analysis and chemical composition. Fractional distillation was also realized in order to obtain fractions of petrol, kerosene and light diesel similar to petroleum. In order to follow the reactions over time, aliquots were withdrawn every 10 minutes up to a total of 10 samples with the first point collected within 30 minutes of reaction. For the collected samples physicochemical analysis and identification of the chemical compounds were realized. The results showed a tendency to obtain higher yields in organic liquid product (OLP) using the catalyst in larger quantities with the crude sample. The chemical identification showed the amount of hydrocarbons present (paraffins and olefins) ranging from 89.28 to 92.23 % and oxygenates (ketones) from 7.77 to 10.72 %. After the distillations, a predominance was observed in the diesel fraction (235-305 °C) while the petrol and kerosene fractions were lower, this behavior was repeated in all experiments. Regarding the samples collected over the time of the reactions it is possible to verify an increase in the acidity index and formation of oxygenates up to 60/70 minutes indicating the occurrence of the primary cracking and then, until the end of the reaction, a decrease in these values evidencing the secondary cracking.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Estudo do processo de produção de bio-combustíveis via pirólise de resíduos de pneus
    (Universidade Federal do Pará, 2019-10-24) SANTOS, Wenderson Gomes dos; DUVOISIN JÚNIOR, Sérgio; http://lattes.cnpq.br/1737235899259374; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065
    In this study, the pyrolysis process of waste tires was analyzed in the laboratory and pilot scales. In the lower scale, the temperature variation, the type of catalyst commercially obtained (CaCO3, Na2CO3 and Ca(OH)2), the type of catalyst synthesized / treated from industrial waste (LV 1M HCl, LV 2M HCl and zeolite of kaolin) and the concentration of the NaOH solution impregnated into the tire (0.5, 1 and 2M) in the yields and compositions of the tire pyrolysis oil (TPO). In the larger scale, the evolution of the physicochemical and compositional properties of the TPO’s during the thermal cracking process (T = 400 °C, T = 450 °C and T = 500 °C) was evaluated in order to obtain a liquid product with characteristics of fossil fuels and / or compounds of high commercial value. The results showed that the yield of the TPO's are influenced by the increase in process temperature, by the type of catalyst and by the chemical treatment in the raw material. Being the process at 500 °C and with kaolin zeolite as the catalyst which most optimized the process for the yield and production of aliphatic compounds in the TPO. The use of catalysts led to the reduction of aromatic compounds and sulfur compounds in the liquid fraction. On the smaller scale, the behavior of the aliphatic compounds in thermocatalytic processes and chemical impregnation of the raw material was strongly influenced by the composition of d-limonene in the oils of pyrolysis of tires. The results of the pilot scale allowed us to conclude that there were variations in the physicochemical and rheological properties during the cracking process, but tend to stabilize in 65 minutes of process, presenting low acidity and low viscosity. The main substances identified throughout the process were d-limonene, BTX (benzene, toluene and xylenes) and cymenes. In the fractionation of TPO’s, the fraction of gasoline (C8 to C10) and kerosene (C8 to C17) are essentially hydrocarbons, while light diesel (C15 to C21) and heavy diesel (C17 to C23) by heteroaromatics. It is also concluded that sulfur and halogen compounds tend to be separated from the light diesel range.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Obtenção de açúcares fermentescíveis a partir da casca de andiroba (carapa guianensis aubl.): estudo do pré-tratamento alcalino e avaliação cinética
    (Universidade Federal do Pará, 2020-01-24) SOUZA, Leiliane do Socorro Sodré de; QUARESMA, João Nazareno Nonato; http://lattes.cnpq.br/7826389991864785; https://orcid.org/0000-0001-9365-7498
    Neste trabalho, as cascas das sementes de andiroba foram submetidas a pré- tratamento alcalino, visando maximizar a recuperação dos açúcares redutores, avaliando o melhor desempenho de operação através das variáveis, tempo de reação (20, 60 e 100 min), concentração de NaOH (2, 3 e 4% (m/v)) e temperatura (60, 90 e 120ºC), em concentração de sólidos fixa, de 5% (m/v). Foi utilizado o planejamento experimental de Box-Behnken (15 ensaios). A biomassa pré-tratada nos 15 experimentos, foi hidrolisada enzimaticamente, em condições idênticas, carga de sólidos (5%), carga enzimática (15 FPU/g de biomassa) e tempo de reação (48 horas). O material lignocelulósico foi caracterizado através das análises de celulose (36,96 %), hemicelulose (16,74 %), lignina (36,02 %), extrativos (7,49 %), umidade (9,21 %), e cinzas (1,53 %). A otimização foi realizada por meio da abordagem metodologia de superfície de resposta. O modelo forneceu um coeficiente de determinação (R2) de 0,96, para sacarificação e 0,97, para sólidos recuperados. As condições ótimas previstas para realizar o processo foram, tempo de reação = 100 min, concentração de NaOH = 4% (m/v), temperatura = 120ºC, que permitiram obter uma conversão em termos de açúcares redutores de 47,89 %. O material lignocelulósico pré-tratado nas melhores condições, foi avaliado morfologicamente, através das análises de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), onde foi possível observar a maior disponibilidade da fração celulósica. Através do pré-tratamento alcalino foi possível reduzir em 34,7 % a fração de lignina, e em 23,52 % a fração de hemicelulose. A biomassa tratada nas melhores condições determinadas através da análise estatística foi hidrolisada e a cinética de sacarificação foi acompanhada. O processo foi acompanhado por um período de 96 horas, e foi possível observar que o rendimento de 54,44 % foi alcançado para um tempo de 72 horas, após esse período não houve mais aumento significativo. Os resíduos gerados na etapa de tratamento alcalino (licor negro) e hidrólise enzimática (biomassa residual), foram caracterizados através de FTIR e análise termogravimétrica, respectivamente, o que permitiu observar a presença predominante de lignina no licor negro, e de celulose na biomassa residual. Estes resultados podem ser considerados satisfatórios no contexto da biomassa florestal e pode ser elevado em uma escala futura do laboratório para a escala piloto, com estudos sobre a etapa de hidrólise enzimática.
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