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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13883
Tipo: | Tese |
Data do documento: | 6-Dez-2021 |
Autor(es): | COSTA, Maria Elizabeth Gemaque |
Primeiro(a) Orientador(a): | MACHADO, Nélio Teixeira |
Título: | Caracterização morfológica, cristalina e textural de bio-adsorventes produzidos via processamento hidrotérmico de resíduos de palha de milho com H2O sub-crítica: Aplicação na adsorção de ácido acético. |
Título(s) alternativo(s): | Morphological, crystalline and textural characterization of bio-adsorbents produced via hydrothermal processing of corn husk residues with sub-critical H2O: Application in the adsorption of acetic acid |
Citar como: | COSTA, Maria Elizabeth Gemaque. Caracterização morfológica, cristalina e textural de bio-adsorventes produzidos via processamento hidrotérmico de resíduos de palha de milho com H2O sub-crítica: aplicação na adsorção de ácido acético. Orientador: Nélio Teixeira Machado. 2021. 105 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2021. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/13883. Acesso em:. |
Resumo: | Este trabalho tem como objetivo investigar a influência da temperatura na caracterização textural, morfológica e cristalina de bioabsorventes produzidos pelo processamento hidrotérmico de resíduos de palha de milho com H2O quente comprimida. Os experimentos foram realizados a 175, 200, 225 e 250 ºC, 240 minutos, taxa de aquecimento de 2,0 ºC/min e relação biomassa/H2O de 1:10, utilizando um reator em escala piloto de 18.927 L. A eficiência do processo é analisado em termos dos rendimentos dos produtos de reação em função da temperatura. Os resultados mostraram rendimentos de sólidos variando de 62,92 a 35,82% (peso), de gás variando entre 1,49 e 9,59% (peso) e de produtos líquidos variando de 35,43 a 54,59% (peso). O rendimento da fase sólida diminui com a temperatura, apresentando uma região de inflexão entre 200 e 225 °C, na qual ocorre uma mudança drástica, enquanto o da fase líquida aumenta, apresentando a mesma região de inflexão entre 200 e 225 °C. O rendimento da fase gasosa aumenta exponencialmente com a temperatura até aproximadamente 10% (peso) na faixa de temperatura investigada. A análise elementar de produtos sólidos mostra que o teor de carbono aumenta, enquanto o de oxigênio e hidrogênio diminui com a temperatura. A caracterização textural, morfológica e cristalina de produtos em fase sólida analisados por TG/TDG, MEV/EDX, DRX e BET. O produto em fase sólida (bio-adsorvente) obtido por processamento hidrotérmico de resíduos de palha de milho a 225 e 250 °C, 240 minutos, e relação biomassa/H2O de 1:10, foram ativados quimicamente com soluções de NaOH 2,0 M e de HCl 2,0 M para investigar a adsorção de soluções de ácido acético (1,0; 2,0; 3,0; e 4,0 mg/mL). A cinética de adsorção investigada em 30, 60, 120, 240, 480 e 960 segundos. A isoterma de adsorção mostrou que os hidro carvões quimicamente ativados foram capazes de remover o ácido acético de soluções aquosas. |
Abstract: | This work aims to investigate the influence of temperature on the textural, morphological and crystalline characterization of bioabsorbents produced by hydrothermal processing of corn husk residues with hot compressed H2O. The experiments were carried out at 175, 200, 225 and 250 ºC, 240 minutes, heating rate of 2.0 ºC/min and biomass/H2O ratio of 1:10, using a pilot scale reactor of 18,927 L. The process is analyzed in terms of yields of reaction products as a function of temperature. The results showed yields of solids ranging from 62.92 to 35.82% (weight), gas yields ranging from 1.49 to 9.59% (weight) and liquid products ranging from 35.43 to 54.59% ( Weight). The yield of the solid phase decreases with temperature, presenting an inflection region between 200 and 225 °C, in which a drastic change occurs, while that of the liquid phase increases, presenting the same inflection region between 200 and 225 °C. The gas phase yield increases exponentially with temperature up to approximately 10% (weight) in the investigated temperature range. Elemental analysis of solid products shows that the carbon content increases, while the oxygen and hydrogen content decreases with temperature. The textural, morphological and crystalline characterization of solid phase products analyzed by TG/TDG, SEM/EDX, XRD and BET. The solid phase product (bio-adsorbent) obtained by hydrothermal processing of corn husk residues at 225 and 250 °C, 240 minutes, and biomass/H2O ratio of 1:10, were chemically activated with 2.0 NaOH solutions. M and 2.0 M HCl to investigate the adsorption of acetic acid solutions (1.0; 2.0; 3.0; and 4.0 mg/mL). The adsorption kinetics investigated at 30, 60, 120, 240, 480 and 960 seconds. The adsorption isotherm showed that chemically activated carbons were able to remove acetic acid from aqueous solutions. |
Palavras-chave: | Palha de milho Carbonização hidrotérmica Caracterização da fase sólida Adsorção Ácido acético Corn straw Hydrothermal carbonization Solid phase characterization, Adsorption Acetic acid |
Área de Concentração: | USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS |
Linha de Pesquisa: | MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na internet via correio eletrônico:bibliotecaitec@ufpa.br |
Fonte: | 1 CD-ROM |
Aparece nas coleções: | Teses em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia (Doutorado) - PRODERNA/ITEC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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