Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2018. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP-DF). / A utilização de biomassa vem trazendo novas perspectivas quanto à produção de energia renovável. Os biocombustíveis, por sua vez, fazem parte de um setor importante nesse contexto, pois apresentam efeito significativo na redução das emissões de gases do efeito estufa (GEE). Os processos de conversão das biomassas compreendem uma variedade de rotas e técnicas, possibilitando, dessa forma, a geração de diversos produtos. Nessa perspectiva, a procura de biomassas com baixo custo e grande disponibilidade são essenciais para se pensar em processos que favoreçam a produção de bioenergia em larga escala. Os resíduos agroindustriais enquadram-se nessa descrição, uma vez que são originários de um setor altamente produtivo nacionalmente, como por exemplo, da indústria cervejeira que produz, para cada 100 L de cerveja, de 14 a 20 Kg de bagaço (seja de origem de malte ou de adjuntos) gerando, assim, grandes quantidades de resíduos. A produção de biocombustíveis a partir de biomassas residuais, mesmo com bases na sustentabilidade e reaproveitamento de recursos, também pode gerar subprodutos, como é o caso dos processos de gaseificação, onde o alcatrão, subproduto constituído essencialmente por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, pode causar entupimento e incrustações nos equipamentos diminuindo a eficiência do processo. Desta forma, duas vertentes foram executadas neste trabalho: a primeira, pelo craqueamento térmico do alcatrão, obtendo, assim, uma fase líquida (bio-óleo) e uma fase sólida (carvão); e a segunda, pela utilização dos bagaços da produção de cerveja para obtenção de carvão (biochar) por meio da pirólise. Ambos os produtos sólidos foram submetidos ao processo de sulfonação para inserção de grupos ácidos (-SO3H) em sua estrutura. A efetividade das sulfonações foi comprovada por diversas técnicas analíticas, dentre elas a análise elementar, mostrando um acréscimo de até 100 vezes a quantidade de enxofre com relação ao material antes do procedimento. O carvão sulfonado do alcatrão foi, então, aplicado como catalisador heterogêneo nas reações de esterificação de ácido oleico e transesterificação de óleo de soja. Ambas as reações atingiram 100% de conversão com os 2 alcoóis testados (metanol e etanol). / The use of biomass has brought new perspectives on the renewable energy production. Biofuels, in turn, are part of an important sector in this context since they have a significant effect on the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions. The biomass conversion processes embrace a variety of routes and techniques thus enabling the generation of various products. In this perspective, the demand for biomass with low cost and high availability is essential to think of bioenergy production on a large scale. Agro-industrial wastes fall within this description, since they originate in a highly productive sector nationally. For example, the brewing industry produces for each 100 L of beer an amount of 14 to 20 kg of bagasse (whether of malt origin or adjuncts) generating large quantities of waste. The production of biofuels from residual biomasses, even though based on sustainability and reuse of resources, can also generate by-products such as gasification processes where tar, a by-product consisting essentially of polycyclic aromatic hydrocarbons, can cause clogging and incrustations in equipment, reducing process efficiency. In this way, two strands were executed in this work: the first one by the thermal cracking of the tar, obtaining a liquid phase (bio-oil) and a solid phase (coal); and the second one for using bagasse from beer production to obtain coal (biochar) by pyrolysis. Both solid products were subjected to the sulphonation process for the insertion of acidic groups (-SO3H) into their structure. The effectiveness of the sulfonations were proven by several analytical techniques including elemental analysis showing an increase of up to 100 times the amount of sulfur in relation to the material before sulfonation. The sulfonated coal derived from tar was then applied as a heterogeneous catalyst in the oleic acid esterification and soybean oil transesterification, both reactions reached 100% conversion with the two alcohols tested (methanol and ethanol).

A cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC) é uma excelente técnica analítica para a determinação de diversos compostos em matrizes complexas, como é o caso do alcatrão de carvão, objeto deste estudo. O alcatrão foi obtido através do processo de pirólise e submetido à análise por GC×GC visando a especiação de compostos nitrogenados aromáticos. A GC×GC acoplada à espectrometria de massas com analisadores do tipo quadrupolar (qMS) e por tempo de voo (TOFMS) foram utilizados para a determinação desses compostos. Cabe destacar que nesse trabalho não foi utilizado nenhum pré-fracionamento da amostra, com o objetivo de avaliar o potencial da técnica em relação ao aumento de capacidade de pico da mesma, independentemente de qualquer redução de complexidade através de pré-fracionamento. Através da GC×GC/TOFMS foram detectados 112 compostos pertencentes às classes das benzenaminas, benzonitrilas, piridinas, quinolinas, benzoquinolinas, indóis, carbazóis e benzocarbazóis. Já para a GC×GC/qMS foram detectados 66 compostos, distribuídos nas mesmas classes químicas já citadas. Compostos como metil-benzenamina, etil-benzenamina, indol, metil-indol, dimetil-indol, quinolina, isoquinolina, metil-quinolina, carbazol, benzo[h]quinolina e acridina foram quantificados por GC×GC/TOFMS. A linearidade situou-se entre 0,3 a 20 μg mL-1; a repetitividade das áreas dos picos variou de 2,6 a 9%; os limites de detecção e quantificação instrumentais variaram de 0,11 a 1,91 μg mL-1 e de 0,31 a 3,97 μg mL-1, respectivamente e a concentração desses analitos variou de 0,34 a 8,38 mg kg-1. / Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) is an excellent analytical technique for the determination of various compounds in complex matrices, such as coal tar, subject of this study. The tar was obtained by pyrolysis and subjected to analysis by GC×GC aiming to speciation of aromatic nitrogen compounds. GC×GC coupled to mass spectrometry with quadrupole analyzers type (qMS) and time of flight (TOFMS) were used for the determination of these compounds. It should be noted that in this study was not used any pre-fractionation of the sample, in order to evaluate the potential of the technique from the peak capacity increase of the same, regardless of any reduction of complexity through pre-fractionation. By GC×GC/TOFMS 112 compounds were detected, belonging to the classes of benzenaminas, benzonitrilas, pyridines, quinolines, benzoquinolinas, indoles, carbazoles and benzocarbazóis. As for the GC×GC/qMS 66 compounds were detected, distributeds in the same chemical classes already mentioned. Compounds as methyl benzenamine, ethyl benzenamine, indole, methyl indole, dimethyl indole, quinoline, isoquinoline, methyl quinoline, carbazole, benzo [h] quinoline and acridine were quantified by GC×GC/TOFMS. The linearity ranged from 0.3 to 20 μg mL-1; the repeatability of the peak areas varied from 2.6 to 9%; the instrumental limits of detection and quantification reamisn in the range from 0.11 to 1.91 μg mL-1 and 0.31 to 3.97 μg mL-1, respectively, and the concentration of these analytes ranged from 0.34 to 8.38 mg kg-1.

A cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC) é uma excelente técnica analítica para a determinação de diversos compostos em matrizes complexas, como é o caso do alcatrão de carvão, objeto deste estudo. O alcatrão foi obtido através do processo de pirólise e submetido à análise por GC×GC visando a especiação de compostos nitrogenados aromáticos. A GC×GC acoplada à espectrometria de massas com analisadores do tipo quadrupolar (qMS) e por tempo de voo (TOFMS) foram utilizados para a determinação desses compostos. Cabe destacar que nesse trabalho não foi utilizado nenhum pré-fracionamento da amostra, com o objetivo de avaliar o potencial da técnica em relação ao aumento de capacidade de pico da mesma, independentemente de qualquer redução de complexidade através de pré-fracionamento. Através da GC×GC/TOFMS foram detectados 112 compostos pertencentes às classes das benzenaminas, benzonitrilas, piridinas, quinolinas, benzoquinolinas, indóis, carbazóis e benzocarbazóis. Já para a GC×GC/qMS foram detectados 66 compostos, distribuídos nas mesmas classes químicas já citadas. Compostos como metil-benzenamina, etil-benzenamina, indol, metil-indol, dimetil-indol, quinolina, isoquinolina, metil-quinolina, carbazol, benzo[h]quinolina e acridina foram quantificados por GC×GC/TOFMS. A linearidade situou-se entre 0,3 a 20 μg mL-1; a repetitividade das áreas dos picos variou de 2,6 a 9%; os limites de detecção e quantificação instrumentais variaram de 0,11 a 1,91 μg mL-1 e de 0,31 a 3,97 μg mL-1, respectivamente e a concentração desses analitos variou de 0,34 a 8,38 mg kg-1. / Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) is an excellent analytical technique for the determination of various compounds in complex matrices, such as coal tar, subject of this study. The tar was obtained by pyrolysis and subjected to analysis by GC×GC aiming to speciation of aromatic nitrogen compounds. GC×GC coupled to mass spectrometry with quadrupole analyzers type (qMS) and time of flight (TOFMS) were used for the determination of these compounds. It should be noted that in this study was not used any pre-fractionation of the sample, in order to evaluate the potential of the technique from the peak capacity increase of the same, regardless of any reduction of complexity through pre-fractionation. By GC×GC/TOFMS 112 compounds were detected, belonging to the classes of benzenaminas, benzonitrilas, pyridines, quinolines, benzoquinolinas, indoles, carbazoles and benzocarbazóis. As for the GC×GC/qMS 66 compounds were detected, distributeds in the same chemical classes already mentioned. Compounds as methyl benzenamine, ethyl benzenamine, indole, methyl indole, dimethyl indole, quinoline, isoquinoline, methyl quinoline, carbazole, benzo [h] quinoline and acridine were quantified by GC×GC/TOFMS. The linearity ranged from 0.3 to 20 μg mL-1; the repeatability of the peak areas varied from 2.6 to 9%; the instrumental limits of detection and quantification reamisn in the range from 0.11 to 1.91 μg mL-1 and 0.31 to 3.97 μg mL-1, respectively, and the concentration of these analytes ranged from 0.34 to 8.38 mg kg-1.

A cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC) é uma excelente técnica analítica para a determinação de diversos compostos em matrizes complexas, como é o caso do alcatrão de carvão, objeto deste estudo. O alcatrão foi obtido através do processo de pirólise e submetido à análise por GC×GC visando a especiação de compostos nitrogenados aromáticos. A GC×GC acoplada à espectrometria de massas com analisadores do tipo quadrupolar (qMS) e por tempo de voo (TOFMS) foram utilizados para a determinação desses compostos. Cabe destacar que nesse trabalho não foi utilizado nenhum pré-fracionamento da amostra, com o objetivo de avaliar o potencial da técnica em relação ao aumento de capacidade de pico da mesma, independentemente de qualquer redução de complexidade através de pré-fracionamento. Através da GC×GC/TOFMS foram detectados 112 compostos pertencentes às classes das benzenaminas, benzonitrilas, piridinas, quinolinas, benzoquinolinas, indóis, carbazóis e benzocarbazóis. Já para a GC×GC/qMS foram detectados 66 compostos, distribuídos nas mesmas classes químicas já citadas. Compostos como metil-benzenamina, etil-benzenamina, indol, metil-indol, dimetil-indol, quinolina, isoquinolina, metil-quinolina, carbazol, benzo[h]quinolina e acridina foram quantificados por GC×GC/TOFMS. A linearidade situou-se entre 0,3 a 20 μg mL-1; a repetitividade das áreas dos picos variou de 2,6 a 9%; os limites de detecção e quantificação instrumentais variaram de 0,11 a 1,91 μg mL-1 e de 0,31 a 3,97 μg mL-1, respectivamente e a concentração desses analitos variou de 0,34 a 8,38 mg kg-1. / Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) is an excellent analytical technique for the determination of various compounds in complex matrices, such as coal tar, subject of this study. The tar was obtained by pyrolysis and subjected to analysis by GC×GC aiming to speciation of aromatic nitrogen compounds. GC×GC coupled to mass spectrometry with quadrupole analyzers type (qMS) and time of flight (TOFMS) were used for the determination of these compounds. It should be noted that in this study was not used any pre-fractionation of the sample, in order to evaluate the potential of the technique from the peak capacity increase of the same, regardless of any reduction of complexity through pre-fractionation. By GC×GC/TOFMS 112 compounds were detected, belonging to the classes of benzenaminas, benzonitrilas, pyridines, quinolines, benzoquinolinas, indoles, carbazoles and benzocarbazóis. As for the GC×GC/qMS 66 compounds were detected, distributeds in the same chemical classes already mentioned. Compounds as methyl benzenamine, ethyl benzenamine, indole, methyl indole, dimethyl indole, quinoline, isoquinoline, methyl quinoline, carbazole, benzo [h] quinoline and acridine were quantified by GC×GC/TOFMS. The linearity ranged from 0.3 to 20 μg mL-1; the repeatability of the peak areas varied from 2.6 to 9%; the instrumental limits of detection and quantification reamisn in the range from 0.11 to 1.91 μg mL-1 and 0.31 to 3.97 μg mL-1, respectively, and the concentration of these analytes ranged from 0.34 to 8.38 mg kg-1.

Orientadores: Caio Glauco Sanchez, Anne Hélène Fostier / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:49:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_RenataAndrade_D.pdf: 8352363 bytes, checksum: 340733555d15f8f34c549e841095bb6d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aproveitamento da casca de castanha de caju por meio da conversão térmica pode representar uma solução para o atual problema ambiental de descarte deste resíduo agrícola. Mediante o processo de pirólise, dependendo do tipo de biomassa, a mesma pode ser transformada em liquido, carvão e gases não condensáveis em diferentes proporções. A casca de castanha de caju triturada foi submetida à pirólise em reator de leito fixo, em escala laboratorial. Os experimentos foram realizados em atmosfera inerte (N2), variando a temperatura final (500, 700 e 900 °C) e a taxa de aquecimento (5, 10 e 15 °C/min). Os produtos líquidos (alcatrão+água), sólidos (carvão) e gasosos foram coletados avaliando-se os rendimentos e relacionando-os com os parâmetros previamente estabelecidos. Posteriormente, os produtos foram submetidos a vários testes de caracterização com o objetivo de obter informações que possam contribuir para a sua melhor utilização. O alcatrão foi analisado pela técnica de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG-MS). O carvão foi submetido a testes de analise elementar, espectrometria de fluorescência de raio-X (EFRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a medida de área superficial por adsorção de N2. Os gases apos coletados foram analisados através de um cromatógrafo com detector de condutividade térmica (CG-DCT). Os resultados mostram que a taxa de aquecimento influi no rendimento e na composição dos produtos obtidos. Quanto a caracterização dos produtos sólidos, os mesmos apresentaram alto poder calorífico, podendo ser utilizado como combustível e características potenciais para serem incorporados ao solo. A fração liquida e composta basicamente de compostos fenólicos, caracterizando o alcatrão como insumo para diversas aplicações. Considerando o poder calorífico do gás produto sem nitrogênio, verifica-se que este pode ser utilizado como combustível em queima direta em caldeiras ou em motores e turbinas apos um pré-tratamento de limpeza / Abstract: The use of cashew nut shell by thermal conversion can represent a solution to the actual environmental problem of the disposal this of agricultural reject. By the process of pyrolysis, process depending on the biomass type, it can be transformed into liquid, char and non- condensable gases in different proportions. On this work, the crushed cashew nuts shells has been submitted to the pyrolysis in fixed bed reactor, at laboratory scale. The experiments have taken place into an inert atmosphere (N2), ranging the final temperature (500, 700 and 900 °C) and heating rate (5, 10 and 15 °C / min). The liquid products (tar and water), solids (char) and gases have been collected evaluating the yields and relating them to previously established parameters. Afterwards, the products have been submitted to a various characterization tests in order to obtain data that can contribute to their better use. The tar has been analyzed by gas chromatography coupled to a mass spectrometry (GC-MS). The char has been submitted to a ultimate analysis, fluorescence spectrometry X-ray (EFRX), electron microscopy of scanning (SEM) and measurement of surface area by adsorption of N2. The gases, after being collected, have been analyzed by a chromatography with thermal conductivity detector (GC-DCT). In order to check the heating rate influence on yield and composition of products obtained. The char obtained has a heating value higher and can be used as fuel characteristics and potential to be incorporated into the soil. As regards the tar composition phenolic compounds are most significant, characterizing the tar as a material for several applications. Considering the heating value of product gas without nitrogen, it appears that it can be used as fuel for direct combustion in boilers or in engines and turbines after a pre-cleaning treatment / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Carlos Alberto Luengo, Maria Helena Robert / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_JoseDilcio_D.pdf: 8635846 bytes, checksum: d8e9bb45ac8cb03e3934b7d6e04aeb2d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O principal objetivo foi reduzir o conteúdo de oxigênio no bio-óleo obtido da conversão termoquímica de biomassa visando seu emprego como precursor de fibras de carbono. Celulose pura, madeira de eucalípto e bagaço de cana foram pirolisados em um reator de leito fixo com altas pressões de hidrogênio. A celulose foi usado como composto modelo, madeira e bagaço como matérias primas abundantes no meio rural brasileiro. O processo estudado foi a hidropirólise com e sem catalisador. Variaram-se a temperatura final de tratamento térmico, a pressão de hidrogênio e a taxa de aquecimento. Também foram realizados experimentos com dois catalisadores de desoxigenação. O catalisador de ferro foi disperso na própria matéria prima na forma de sulfeto de ferro (catálise homogênea). O catalisador de níquel-molibdênio suportado em 'gama'-alumina modificado com fósforo agiu em dois estágios, pelo qual o bio-óleo passou ainda na fase vapor. Ambos os catalisadores indicaram que podem diminuir o teor de oxigênio dos bio-óleos. Os produtos líquidos, sólidos e gasosos foram analisados. Para cada experimento os rendimentos foram calculados. O bio-óleo foi analisado por ressonância magnética nuclear do próton e de carbono em solução, análise elementar, infra-vermelho e teor de água utilizando o método de Dean-Stark. O carvão foi analisado por ressonância magnética nuclear do carbono em estado sólido e análise elementar. Os gases hidrocarbonetos foram analisados por cromatografia gasosa em termos de 'C IND.1¿-'C IND.4¿. É feita uma avaliação do processo e da utilização do bio-óleo na produção das fibras de carbono, assim como uma revisão dos processos e precursores tradicionais. Mostram-se também as variações da pirólise de biomassa, tecnologias de reatores e outros processos pirolíticos para se obter bio-óleos / Abstract: The main objective is oxygen reduction in bio-oils from biomass thermochemical conversion for carbon fibres precursor. Pure cellulose, eucalyptus wood and sugar cane bagasse were pyrolysed under high hydrogen pressure in a fixed bed reactor. Cellulose was a model compound, wood and bagasse as natural raw materiaIs in Brazilian rural areas. Hydropyrolysis with and without catalyst was applied for biomass conversion. Heat treatment final temperature, hydrogen pressure and heating rate were operating variables changing. Two hydrodeoxygenation catalysts were also applied. A dispersed iron suphided catalyst and two-stage Ni-Mo/P: 'gama¿-'AL IND. 2¿ 'O IND. 3¿ catalyst. In the last one, the bio-oil passed through it in vapour phase. Both catalyst were able to decrease the oxygen in bio-oils. Liquid, solid and gases products were yielded and analyzed after each experimentoBio-oil was analyzed by solution state 'H SOB. 1¿ and 'C SOB. 13¿ nuclear magnetic resonance, elemental analysis, infra-red spectroscopy and water content by Dean-Stark method, the residual charcoal by solid state 'C SOB. 13¿ nmr and elemental analysis and hydrocarbon gases by GC-FID in terms of 'C IND.1¿-'C IND.4¿. It is presented a literature review concerning about carbon fibres fabrication processes and traditional precursors and suggested a bio-oil-based carbon fibre processoIt is showed all thermochemical biomass conversion processes, pyrolysis reactor technologies and catalysts used to upgrade bio-oils / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-03T11:29:38Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 152883 bytes, checksum: 14c1215772430e3e9a0ff54da4fd8ed5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-03T11:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 152883 bytes, checksum: 14c1215772430e3e9a0ff54da4fd8ed5 (MD5) Previous issue date: 2002-12-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O trabalho visou avaliar o efeito de incubação de horizontes A e C de um Latossolo Vermelho-Amarelo com alcatrão sobre seu estado de agregação e a toxicidade do alcatrão sobre a microbiota do solo por meio de respirometria. Utilizaram-se amostras de solo provenientes de horizontes A e C de um Latossolo Vermelho-Amarelo destorroadas e passadas em peneira de 2,00 mm. No ensaio de incubação, os tratamentos foram representados por duas doses de alcatrão, 15 g e 45 g de alcatrão por quilograma de solo, além do tratamento testemunha (sem alcatrão). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em um esquema fatorial 3 (doses de alcatrão) x 2 (horizontes) com 3 repetições. No experimento de respirometria avaliou-se a toxicidade do alcatrão sobre a atividade microbiana do solo. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com parcelas subdivididas. A separação dos agregados foi feita utilizando-se um agitador com peneiras de 4,76 – 2,00 – 1,00 e 0,50 mm. A análise de estabilidade de agregados foi feita utilizando-se o oscilador mecânico Yoder. O carbono orgânico total do solo foi determinado quimicamente pela oxidação do material orgânico com dicromato de potássio em bloco digestor. Para o horizonte A, houve formação de agregados > 2,00 mm independentemente da presença ou não de alcatrão e isto foi confirmado pela análise estatística dos resultados. De maneira diferente, nas amostras do horizonte C em que foi adicionado o alcatrão, houve formação de agregados. A estabilidade de agregados > 2,00 mm no horizonte A foi alta, ao contrário do que ocorreu no horizonte C. Nos dois horizontes observou-se que a estabilidade de agregados dos tratamentos que receberam alcatrão não diferiu do tratamento testemunha. Houve aumento no grau de floculação do horizonte A com o acréscimo de alcatrão, o que não ocorreu no horizonte C. A adição de alcatrão ao solo promoveu aumentos nos teores de carbono orgânico em ambos os horizontes, embora no horizonte C o aumento tenha sido proporcionalmente maior. A evolução de CO2 diferiu entre os horizontes, tendo sido maior no horizonte A, em que a dose 15 g de alcatrão/kg de solo foi superior às outras, não havendo diferença entre doses no horizonte C. A menor dose de alcatrão serviu de fonte de carbono à microbiota no horizonte A, enquanto as maiores doses foram tóxicas aos microrganismos. No horizonte C, independentemente da dose de alcatrão utilizada, a atividade microbiana foi muito pequena. / This work aimed of evaluating the effect of incubating A and C horizons of an Oxisol with tar on their aggregate status by determining aggregate formation, aggregate stability and its time of action, and the toxicity of tar on soil microorganisms by measuring soil respiration. The soil was sampled from A and C horizons of an Oxisol which were grinded and passed through a 2.00 mm sieve. The incubation experiment was completely randomized in a 3 (tar levels) x 2 (soil horizons) factor with 3 replications and only two tar levels were evaluated, namely 15 g and 45 g of tar per kilogram of soil, plus the no-tar treatment. An agitator with 4.76, 2.00, 1.00 and 0.50 mm sieves separated aggregates. Aggregate stability was determined using Yoder’s mechanical oscillator. Total organic carbon was determined by chemical oxidation of the soil organic material. In the respiration experiment, tar toxicity was evaluated by capturing soil borne CO2 with an NaOH solution in a split plot completely randomized experimental design and three tar levels. There was formation of > 2.00 mm aggregates in A horizon independently of tar application. Differently, tar application provided higher aggregate formation in C horizon. The stability of > 2.00 mm was high in A horizon, but not in C. In neither the horizons, the application of tar caused differences in aggregate stability as compared with no- tar samples. There was increase in A horizon clay flocculation degree with tar application, but this did not happen in C horizon. CO2 evolution was higher in A horizon and the 15 g tar provided the highest respiration values. For C horizon there was no difference between tar levels.

Orientador: Caio Glauco Sánchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T14:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_RenatoCruz_M.pdf: 25784234 bytes, checksum: ce1b9833db6f80c61b19cd8781d17a52 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O desafio da tecnologia de reforma de gás de gaseificação é realizar a conversão de alcatrão e particulados em um gás, pois estes contaminantes podem trazer diversos problemas ao sistema de gaseificação como entupimento de filtros e corrosão. Dentre os equipamentos e métodos para a reforma do gás de gaseificação, encontra-se o plasma. Neste trabalho foi projetado, construído e ensaiado um sistema de reforma de gás de gaseificação proveniente de um reator de gaseificação utilizando a tocha de plasma. O sistema de reforma a plasma é constituído pela tocha de plasma inserida na garganta de um tubo convergente-divergente instalado na tubulação de saída do reator de gaseificação. A fonte de alimentação da tocha de plasma é o modelo Powermax1250 e a tocha é o modelo T80M, ambos da marca Hypertherm. A tocha de plasma utiliza nitrogênio como gás de trabalho, opera com pressão de 4; 0 bar no modo arco elétrico com corrente contínua, plasma térmico, não-transferido e alcança temperaturas superiores a 1673 K em distâncias menores que 30 mm. Na gaseificação foi utilizada a serragem de Peroba e Garapeira, fator de ar de 0; 22, velocidade de fluidização de 0,57 m.s-1 e utilizou-se 550 mm de altura do leito fixo de areia quartzosa. A coleta de alcatrão e particulado foi adaptada da norma CEN/BT/TF 143 ("Biomass gasification - Tar and particules in product gases - sampling and analysis"). Nas condições estudadas e analisadas deste trabalho, o valor obtido para a vazão mássica de alcatrão e material particulado foi de (5; 26+0; 58)10-3 g.s-1 para a gaseificação convencional enquanto que para a gaseificação utilizando a tecnologia da reforma de plasma foi de (3; 97+0; 14)10-3 g.s-1, que representou uma redução de 24; 52 % / Abstract: The technologic challenge on reformation of gasification gas is to convert tar and particulate matter into gas, because they can cause various problems on gasification system as corrosion and filters clogging. Among the equipment and methods for gasification gas reformation, it is used the plasma. In this work was designed, built and tested a system for gasification gas reformation from a gasification reactor using a plasma torch. The plasma system is formed by plasma torch inserted in the throat of a convergent-divergent tube installed in the outlet pipe of the gasification reactor. The power supply of the plasma torch is Powermax1250 and the model T80M plasma torch, both from Hypertherm brand. The plasma torch uses nitrogen as working gas, operates at a pressure of 4; 0 bar with arc current mode, thermal plasma, non-transferred and reaches temperatures above 1673 K in distances of less than 30 mm. In the gasification was used Peroba and Garapeira sawdust, air factor 0:22, fluidization velocity 0,57 m.s-1and 550 mm height fixed bed of quartz sand. The tar and particulate collection was adapted from CEN/BT/TF 143 (Biomass gasification - tar and particules in product gases - sampling and analysis). Under the conditions studied and analyzed in this work, the value obtained for the mass flow of tar and particulate material was (5; 26+0; 58)10-3 g.s-1 for conventional gasification while for using the reformation of gasification gas was de (3; 97+0; 14)10-3 g.s-1, which represented a reduction of 24:52 % / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica