Caracterização físico-química e polpação etanol/soda do bagaço e da palha de cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Carvalho, Danila Morais de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Manejo Florestal; Meio Ambiente e Conservação da Natureza; Silvicultura; Tecnologia e Utilização de; Mestrado em Ciência Florestal; UFV
• Palavras-chave em Português: Cana-de-açúcar; Bagaço; Palha; Polpação etanol/soda; Sugar cane; Bagasse; Straw; Pulping soda/ethanol; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL::TECNOLOGIA E UTILIZACAO DE PRODUTOS FLORESTAIS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3094

O bagaço e a palha da cana-de-açúcar são dois resíduos da indústria sucroalcooleira ricos em componentes lignocelulósicos, com quantidades representativas de celulose e hemiceluloses em sua composição e passíveis de serem utilizados em processos de biorrefinaria. Este estudo teve por objetivo caracterizar química, física e morfologicamente os materiais, além de otimizar o processo etanol/soda para a polpação destes materiais. O trabalho está dividido em dois capítulos, sendo os resultados de caracterização apresentados no capítulo 1 e de polpação no capítulo 2. Foram utilizados bagaço e palha de cana-de-açúcar (UFV/RIDESA RB867515) colhida aos 5 meses de idade. Esses materiais foram analisados quanto às suas propriedades químicas, físicas e morfológicas. No capítulo 1 foi concluído que os principais componentes destes materiais foram de glicanas, xilanas e ligninas, com valores de 41,8%, 24,8% e 21,4% para o bagaço e 41,4%, 26,0% e 16,2% para a palha, respectivamente. A relação H:G:S do bagaço (1: 2,1: 2,2) foi mais favorável para desconstrução química que a da palha (1: 3,7: 1,7). A palha apresentou valores elevados de cinzas (7,9%) e sílica (5,8%) em relação ao bagaço (2,3% cinzas e 1,4% sílica). Os teores de extrativos totais do bagaço e da palha foram de 15,0 e 12,2%, respectivamente. As densidades básica e à granel do bagaço foram de 131 e 76 kg/m3 e da palha foram de 173 e 64 kg/m3, respectivamente. As análises morfológicas dos materiais os caracterizam como fibra curta, com comprimentos médios de 1,59 e 1,61 mm para bagaço e palha, respectivamente. No capítulo 2 foi avaliado o processo etanol/soda para polpação do bagaço e da palha num desenho experimental fatorial de composição central com três variáveis independentes e três diferentes níveis para cada uma delas. Foram mantidas fixas a relação licor/matéria (14/1 L/kg) e as cargas de soda de 15 e 10% para o bagaço e a palha, respectivamente. Conclui-se que o bagaço de cana é mais adequado para a produção de polpa de celulose que a palha. A condição ótima de polpação do bagaço ao número kappa 12,0 ± 0,3 foi 195ºC por 90 minutos na concentração de 25% de etanol no licor de cozimento e 15% de soda base matéria seca; nesta condição a retenção de glicanas e xilanas na polpa foi de aproximadamente 69 e 42%, respectivamente. A condição ótima de polpação da palha ao número kappa 12,0 ± 0,3 foi 195ºC por 150 minutos na concentração de 25% de etanol no licor de cozimento e 10% de soda base matéria seca; nesta condição a retenção de glicanas e xilanas na polpa foi de aproximadamente 54 e 30%, respectivamente.