Prospecção de bioprodutos a partir da degradação termoquímica do sabugo de milho visando aplicação industrial

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Machado, Paulo Ricardo Silva
• Orientador(a): Pedroza, Marcelo Mendes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Tocantins; Palmas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental - PPGEA
• País: BR
• Palavras-chave em Português: Carvão ativado; Sabugo do milho; Pirólise; Descloração; Activated charcoal; Corn cob; Pyrolysis; Dechlorination
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11612/1242

O presente trabalho tem como objetivo efetuar a degradação térmica do sabugo de milho para a produção de bioprodutos (bio-óleo e carvão ativado), sendo este último empregado na confecção de filtros para a descloração de água de abastecimento. A biomassa em estudo e os produtos gerados através da pirólise em reator de leito fixo foram analisados através de métodos clássicos (umidade, materiais voláteis, cinzas e carbono fixo, lignina, celulose, hemicelulose e densidade aparente) e instrumentais (termogravimetria, Espectroscopia no Infravermelho com transformada de Fourier, Microscopia Eletrônica de Varredura e CNH). O bio-óleo foi analisado através de Cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-MS). No processo de pirólise foram estudados os seguintes parâmetros: temperatura (360 à 640 oC) e taxa de aquecimento (13 à 27 oC/min). O tempo de reação foi de 30 minutos. O teste de descloração empregando o carvão ativado obtido nessa pesquisa foi feito em coluna de filtração em fluxo contínuo a uma vazão média de 6 mL/min. Os resultados obtidos mostraram que o conteúdo de carbono (44 %) e o teor de lignina (28 %), apontam para a utilização da biomassa residual estudada nessa pesquisa para a produção de bio-óleo e carvão ativado via rota térmica. O maior rendimento para fração sólida (carvão ativado) foi de 71,12 %, na temperatura de 360 ºC com a taxa de aquecimento de 20 ºC/min. Enquanto que o rendimento mínimo foi de 21,6 % com uma temperatura de 600 ºC e com uma taxa de aquecimento de 25 ºC/min. Os hidrocarbonetos alifáticos foram encontrados em maior proporção no bio-óleo na presente pesquisa (49 %) seguido dos compostos aromáticos oxigenados com 31 %. O bio-óleo do sabugo de milho obtido apresentou seguintes características: pH 2,5 a uma temperatura de 25 ºC e densidade aparente de 1,52 g/cm³. O carvão obtido na pesquisa apresentou cavidades porosas em sua superfície, o que indica a sua utilização em sistemas de adsorção de espécies químicas. O carvão ativado foi eficiente no processo de descloração da água de abastecimento. A eficiência na remoção de cloro em sistema de filtração com o carvão dessa pesquisa foi de 100 % ao longo do período monitorado (26 dias ininterruptos de operação).