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Acesso aberto (Open Access)
Carbonização hidrotérmica dos caroços de açaí (Euterpe oleracea, mart) com H20 quente comprimida
(Universidade Federal do Pará, 2021-08-13) SILVA, Conceição de Maria Sales da; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065
Este trabalho teve como objetivo investigar sistematicamente a influência da temperatura de processo, relação biomassa/água e escalas de produção (laboratório e piloto) na composição química das fases aquosa e gasosa e na produção em massa de química por processamento hidrotérmico dos caroços de Açaí (Euterpe Oleraceae, Mart.). A carbonização hidrotérmica foi realizada as temperaturas de 175, 200, 225 e 250 °C, 2°C/min, relação de biomassa para água de 1:10 e a 250° C, 2 °C/min, e relações de biomassa para água de 1:10, 1:15 e 1:20, em escala piloto, bem como em 200, 225 e 250°C, 2°C/min, relação de biomassa para água de 1:10, em escala de laboratório. A composição elementar (C, H, N, S) da fase sólida foi determinada para calcular o HHV. A composição química da fase aquosa foi realizada por GC e HPLC e para realizar a composição volumétrica da fase gasosa foi utilizado um analisador de gás infravermelho. Os experimentos na escala piloto com relação biomassa/água constante de 1:10, tiveram variação nos rendimentos das fases sólida, líquida e gasosa entre 53,39 e 37,01% (massa), 46,61 e 59,19% (massa), e 0,00 e 3,80% (massa), respectivamente. O rendimento da fase sólida apresentou um pequeno declínio exponencial em relação à temperatura, enquanto o das fases líquida e gasosa um pequeno crescimento. Ao variar as razões de biomassa/água, os rendimentos obtidos nas reações para os produtos sólidos, líquidos e gasosos variaram entre 53,39 e 32,09% (massa), 46,61 e 67,28% (massa) e 0,00 e 0,634% (massa), respectivamente. O rendimento dos sólidos diminui exponencialmente com o aumento da razão água/biomassa e o da fase líquida aumenta de forma sigmóide. Para a relação biomassa-água constante, as concentrações de Furfural e HMF diminuem significativamente com o aumento da temperatura, atingindo um mínimo de 250 °C, enquanto que a dos fenóis aumenta. Além disso, as concentrações de CH3COOOH e de ácidos carboxílicos totais aumentaram, atingindo um máximo de 250 °C. Para as temperaturas constantes no processo, as concentrações de aromáticos tiveram uma pequena variação com a temperatura. As concentrações de furfural, HMF, e catecol diminuíram com a temperatura, enquanto que o dos fenóis aumentou. As concentrações de CH3COOOH e de ácidos carboxílicos totais diminuiram exponencialmente com a temperatura. Por fim, para os experimentos com as relações de água/biomassa variando, a produção de produtos químicos (furfural, HMF, fenóis, catecol, e ácido acético) na fase aquosa foi altamente dependente da relação água/biomassa. Para os experimentos na escala laboratorial com a relação biomassa-água constante de 1:10, os rendimentos de sólidos variaram entre 55,9 e 51,1% (massa) mostrando não só um decaimento linear com a temperatura, mas também um grau de degradação inferior. A composição química dos principais compostos orgânicos (furfural, HMF, fenóis, catecol, e ácido acético) dissolvido na fase aquosa em escala laboratorial mostrou o mesmo comportamento dos obtidos na escala piloto.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do processo de depolimerização de resíduos de resinas dentárias de polimetilmetacrilato (PMMA) via pirólise
(Universidade Federal do Pará, 2022-01-05) SANTOS JUNIOR, Paulo Bisi dos; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065
Os materiais polímeros devido à diversidade de suas propriedades, facilidade de processamento e capacidade de substituir materiais tradicionais, tornou-se indispensáveis na sociedade moderna, embora, o crescente acumulo de resíduos plásticos torna-se um problema relevante de difícil gerenciamento. Diante deste quadro, pesquisas em sustentabilidade tem investido em novas estratégias com foco no processamento e transformação dos resíduos plásticos onde o processo de pirólise apresenta-se como tecnologia promissora. Neste trabalho, as sobras de resinas dentarias reticuladas à base de PMMA foram submetidas à pirólise para recuperar o MMA (metilmetacrilato). A degradação térmica de resinas dentarias reticuladas à base de PMMA foram analisadas por TG / DTG para orientar as condições de operação. A pirólise foi realizada em um reator de 143L, a 345, 405 e 420 °C, 1,0 atm. Os produtos líquidos de reação obtidos aos 345 °C, em 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 110 minutos, foram caracterizados físico-quimicamente por densidade, viscosidade cinemática e índice de refração. A composição química dos produtos líquidos de reação obtidos a 354°C, em 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 110 minutos, a 405 °C, em 50, 70 e 130 minutos e a 420 °C, 40, 60, 80, 100, 110 e 130 minutos foram determinados por GC-MS. As experiências mostram que os rendimentos da fase líquida foram 55,50%, 48,73% e 48,20% (em peso), a 345, 405 e 420 °C, respectivamente, mostrando um comportamento sigmóide suave, diminuindo com o aumento da temperatura do processo, enquanto os da fase gás foram 31,69%, 36,60% e 40,13% (peso), respectivamente, aumentando com a temperatura. A densidade de produtos líquidos de reação, viscosidade cinemática e índice de refração obtidos em 30, 40, 50, 60, 70, 80 e 110 minutos, variaram entre 0,9227 e 0,9380 g/mL, 0,566 e 0,588 mm2/s e 1,401 e 1,414 respectivamente, mostrando erros percentuais entre 0,74 e 2,36%, 7,40 e 10,86% e 0,00 e 0,92%, respectivamente, em comparação com os valores padrão de densidade, viscosidade cinemática e índice de refração do MMA(metilmetacilato) puro a 20 °C. O GC-MS identificou nos produtos líquidos da reação durante a pirólise a 345, 405 e 420°C, 1,0 atm, ésteres de ácidos carboxílicos, álcoois, cetonas e aromáticos, apresentando concentrações de MMA (metilmetacilato) entre 83,454 e 98,975% (área). Para todas as experiências cinéticas de depolimerização a 345, 405 e 420 °C, 1,0 atm, as concentrações de MMA (metilmetacilato) na fase líquida, entre 30 e 80 minutos, atingem purezas acima de 98% (área), diminuindo drasticamente com aumento do tempo de reação após 100 minutos, possibilitando depolimerizar as sobras de resinas dentais reticuladas à base de PMMA por pirólise para recuperar o MMA (metilmetacrilato).