Navegando por Assunto "Pyrolysis"

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Acesso aberto (Open Access)
Análise do processo de despolimerização de resíduos de resinas dentárias à base de pmma em diferentes escalas de produção
(Universidade Federal do Pará, 2024-06-26) RIBEIRO, Haroldo Jorge da Silva; MACHADO, Nélio Teixeira; http://lattes.cnpq.br/5698208558551065; BORGES, Luiz Eduardo Pizarro; http://lattes.cnpq.br/8756886156388456; https://orcid.org/0000-0002-2337-4238
Nos últimos anos, o uso crescente de plásticos trouxe benefícios econômicos e industriais, mas também gerou um aumento significativo na quantidade de resíduos, representando um desafio ambiental global. Nesse contexto, a pirólise emerge como uma tecnologia promissora, oferecendo potenciais soluções para lidar com o problema crescente dos resíduos plásticos e promover uma economia circular mais sustentável. Este trabalho investigou a decomposição térmica de resíduos dentários à base de poli(metacrilato de metila) (PMMA), com foco na caracterização termodinâmica e na otimização dos processos de pirólise em diferentes escalas de produção. As análises de Termogravimetria (TG) mostraram que os resíduos de PMMA são estáveis até 200 ºC, iniciando a degradação com perda progressiva de massa a partir dessa temperatura. A decomposição térmica foi observada em um único estágio, com um pico de decomposição a 366 ºC, dentro da faixa de 327 ºC a 405 ºC, predominantemente devido à despolimerização radical sob atmosferas inertes de nitrogênio e argônio. A análise de calor por DSC indicou um pico endotérmico entre 370 ºC e 433 ºC, destacando a complexidade dos processos envolvidos na pirólise. A caracterização energética revelou valores de 423 J/g para o calor integral, 1748 J/g para o calor de gaseificação e aproximadamente 820 J/g para o calor de decomposição, evidenciando discrepâncias que requerem investigações adicionais para compreensão completa. Em estudos com reatores de leito fixo semibatelada, observou-se que o gradiente de temperatura ao longo do leito teve impacto adverso no rendimento líquido e na concentração de MMA, especialmente nas escalas técnica e piloto, onde o gradiente foi mais pronunciado devido à espessura maior do leito. Duas variáveis críticas foram identificadas: a carga do reator e a carga de potência, cuja redução em escalas maiores resultou em temperaturas de pirólise mais baixas, impactando negativamente a produção de MMA. Além disso, foi constatado que as bordas do leito fixo apresentavam temperaturas mais altas, o que aumentou a produção de gás e reduziu o rendimento líquido. A análise da fração líquida revelou uma predominância de MMA no início da reação, com uma transição gradual para hidrocarbonetos aromáticos nos estágios finais, associada à pirolise de carvão remanescente, que se forma em maior quantidade com o aumento da escala de produção. Os resultados destacam a eficácia de temperaturas abaixo de 450 ºC na produção de frações líquidas ricas em MMA, mesmo em condições de gradiente de temperatura, ressaltando a importância de taxas de aquecimento moderadas para uma despolimerização eficiente em sistemas semibatelada. Essas descobertas oferecem informações valiosas para o design de reatores e são fundamentais para a avaliação econômica e otimização de processos de reciclagem de PMMA via pirólise em diferentes escalas de produção
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).
Acesso aberto (Open Access)
Estudo dos constituintes dos produtos de pirólise visando a produção de biocombustíveis e químicos
(Universidade Federal do Pará, 2020-09-21) FERREIRA, Márcia de Fátima Pantoja; RIBEIRO, Nielson Fernando da Paixão; http://lattes.cnpq.br/0755443458423442; https://orcid.org/0000-0001-6145-7993; FRANÇA, Luiz Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/6545345391702172
O presente trabalho tem o objetivo de utilizar a pirólise lenta em resíduos de biomassa (EFB) como potencial energético na produção de biocombustiveis. A matéria prima foi obtida de agroindústria e submetida à lavagem, secagem e trituração. Os experimentos foram realizados em reator de leito fixo e o planejamento composto central rotacional foi utilizado para otimizar as variáveis temperatura (459, 500, 600, 700, 741 °C) e vazão de gás de arraste (0,259; 0,3; 0,4; 0,5 e 0,541 L/min), a fim de identificar as condições ideais de obtenção de bio-óleo (BO). A partir do resultado otimizado, caracterizaram-se os produtos utilizando diversas técnicas (FTIR, CG/MS, CCDAE, RMN, MEV, teor de água, CHN). A temperatura foi o parâmetro mais influente em relação aos rendimentos líquido e sólido, e, a combinação das variáveis influenciou o rendimento em gás. Houve um maior rendimento em BO (45,29%) cuja composição apresentou grande quantidade de ácidos graxos, alcanos, alcenos e compostos fenólicos, este último com alta capacidade antioxidante. O biocarvão apresentou baixo rendimento (27,52%), mas boa capacidade energética, o rendimento em gases foi de 27,89%. O poder calorífico do BO foi de 24,48 MJ/kg e do biocarvão de 19,27 MJ/kg. Os resultados das técnicas usadas comprovam o uso de EFB como fonte renovável na obtenção de biocombustiveis.