Orientador: José Luz Silveira / Resumo: Neste trabalho são apresentados analises energética e econômica de duas configurações de plantas para a produção de biodiesel e biohidrogênio, integrando queima de parte do glicerol produzido no processo. O biodiesel estudado é produzido pela transesterificação de óleo de soja e o hidrogênio é produzido pela reforma a vapor do glicerol. O glicerol queimado é utilizado para produzir vapor de água necessário para o processo de reforma do glicerol. Na primeira configuração, o vapor para o processo de reforma é produzido num gerador de vapor convencional (caldeira convencional) que queima uma mistura de glicerol e gás natural. Na segunda configuração, considera-se uso de sistema de cogeração com microturbina a gás e caldeira de recuperação com queima suplementar de glicerol e gás natural com produção de vapor para o processo de reforma. A análise energética baseia-se numa planta que opera 7920 h/ano e produz 17820 m3/ano de biodiesel. Na configuração utilizando gerador de vapor convencional é possível produzir 222,47 ton/ano (312,53 Nm3/h) de hidrogênio; o sistema com cogeração produz 227,07 ton/ano (318,98 Nm3/h) de hidrogênio e além disso permite produzir 27,40 kW de eletricidade. A análise econômica é feita para as duas configurações consideradas visando alocar os custos de produção do biodiesel, hidrogênio e eletricidade. Além destes são determinados os custos de produção dos produtos intermediários, tais como glicerol e vapor de processo. Da análise de engenharia econômic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Orientador: Jonas Contiero / Coorientador: Roberta Barros Lovaglio / Banca: Fabricio Coutinho de Paula / Banca: Antonio José Gonçalves da Cruz / Resumo: Visando à otimização da produção de ramnolipídios, o uso de glicerol cru como fonte de carbono surge como uma estratégia tanto para o reduzir custo de produção como para aproveitar este resíduo da indústria do biodiesel. O gênero Pseudomonas tem sido um dos mais estudados no campo da produção de ramnolipídios, pois as moléculas produzidas por estes micro-organismos apresentam uma elevada atividade de superfície e o rendimento de produção é alto em relação a outros tensoativos. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a produção de ramnolipídios por linhagens de Pseudomonas aeruginosa (PAOI, LBI e LBI 2A1) usando glicerol bruto da indústria do biodiesel como fonte de carbono. Para isto comparou-se a produção de ramnolipídio utilizando três tipos diferentes de glicerol bruto. A influência de uma concentração menor (50g/L) foi avaliada utilizando as linhagens Pseudomonas aeruginosa LBI e Pseudomonas aeruginosa LBI 2A1, sendo que diferentes concentrações também foram avaliadas para a linhagem P. aeruginosa LBI. Também se comparou a síntese de ramnolipídio utilizando glicerol bruto tratado e glicerol bruto na concentração que favoreceu a maior produção por parte de Pseudomonas aeruginosa LBI. Além disso, a caracterização dos homólogos produzidos por P. aeruginosa LBI 2A1, a aplicação destes biossurfactantes na síntese de nanopartículas de prata e o controle de vetores de doenças tropicais foram analisados. O glicerol bruto é um substrato que pode ser utilizado com ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aiming at optimization of rhamnolipid production, the use of crude glycerol as a carbon source emerges as a strategy both for reducing production costs and make use of this residue of the biodiesel industry. The genera Pseudomonas is one of the most studied on the field of rhamnolipids production, because the molecules produced by these kind of microorganisms have a higher superficial activity and the production yield is higher when compared with other tenso-actives. Therefore, the principal aim of this study was to compare the rhamnolipids production by Pseudomonas aeruginosa strains (PAOI, LBI and LBI 2A1) using crude glycerol from biodiesel industry as a carbon source. Was compared the rhamnolipids synthesis using three different types of crude glycerol (70 g/L). The influence of a lower concentration (50 g/L) was tested using the strains P. aeruginosa LBI and P. aeruginosa LBI 2A1, whereas different concentrations of crude glycerol were evaluated for the P. aeruginosa LBI strain. It was also compared the rhamnolipids synthesis using a treated crude glycerol and a raw crude glycerol, using the concentration that favored the higher production by P. aeruginosa LBI. In addition, were characterized the homologs produced by P. aeruginosa LBI 2A1, the biotechnological application of these biosurfactants for silver nanoparticles synthesis and control of vectors of tropical diseases, were tested. Residual glycerol is a substrate that can be used as a carbon source for rhamnolipid ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T15:03:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266669.pdf: 2251672 bytes, checksum: 4670a0dfd5caff713b421ebabbbe066c (MD5) / As condições severas do processo de purga empregado tradicionalmente em fibras celulósicas ocasionam um ataque generalizado, especificamente em tecidos 100% algodão, resultando em elevada perda de massa e diminuição da resistência das fibras. A substituição do processo de purga alcalina pela enzimática, além de permitir menor agressão química às fibras, devido à elevada especificidade das enzimas às substâncias que necessitam serem removidas como gorduras, proteínas, entre outras. Também possibilitam produtos acabados com melhores características de toque e resistência. Muitas enzimas já foram testadas para a remoção das substâncias hidrofóbicas das fibras, entretanto poucos são os estudos para a remoção dos fragmentos das cascas do capulho e gravetos presentes nas malhas produzidos por fios de algodão cardado. Neste trabalho foram avaliados a termoestabilidade do caldo bruto centrifugado de Bacillus pumilus CBMAI 0008 e a influência da interação entre a enzima e substâncias químicas frequentemente utilizadas no processamento têxtil tais como os agentes tensoativos, ácidos e bases utilizados para a correção de pH, a adição de polióis para a estabilização enzimática e também o efeito de inibição ou ativação da atividade enzimática na presença de íons que comporiam as fibras de algodão. Utilizou-se como parâmetro de comparação à preparação comercial Pulpzyme HC (Novozymes), que possui o mesmo tipo de atividade de endoxilanase. Os efeitos inibitórios decorrentes dos íons presentes na fibra de algodão poderiam impossibilitar a utilização da purga enzimática de substratos têxteis, especificamente malha de fio cardado 100% algodão. Dentre os reagentes testados, o KCl, NaCl and (NH4)2SO4 promoveram aumento na atividade quando utilizados na concentração de 5,0 mM. Dentre as diversas condições testadas constatou-se que o sorbitol 1,0 M, em tampão glicina-NaOH 0,01 M, com 5,0 g/L de umectante e 37,5 minutos de incubação são condições capazes de manter 62,94% da atividade inicial da enzima, e que o emulsificante não tem efeito significativo sobre a atividade da enzima. O agente umectante apresentou efeito significativo, provavelmente por ser composto por álcoois alifáticos. Os resultados da biopurga com xilanase mostraram que a enzima não apresentou o efeito desejado como agente de biopurga, considerando-se os padrões de qualidade exigidos pela indústria.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T16:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297996.pdf: 1576005 bytes, checksum: 3e4e054382f9e219fa2d86a4fdafbb6b (MD5) / Após a transesterificação, o biodiesel precisa passar por uma etapa de purificação final para que o glicerol livre (GL) que o contamina mesmo após a decantação seja removido, dentre outros contaminantes. O método geralmente utilizado, a lavagem aquosa, possui desvantagens como a grande geração de efluentes líquidos e formação de emulsões. Assim, neste trabalho, estudou-se a purificação final de biodiesel etílico e metílico por adsorção. Três adsorventes alternativos foram avaliados: argila bentonita, diatomita A e diatomita B. A resina comercial Purolite® PD206 foi utilizada como padrão. Foram realizados experimentos de sorção em batelada, lavagem aquosa e sorção em fluxo contínuo. Nos ensaios de adsorção em batelada o comportamento dos dados cinéticos foi descrito pelo modelo de transferência de massa no filme e no poro. Os dados de equilíbrio foram modelados segundo as isotermas de Freundlich e Langmuir. A bentonita reduziu o GL do biodiesel etílico ao teor permitido pela ANP (0,02% em massa) em 10 minutos de adsorção, enquanto a diatomita A e a resina atingiram o mesmo teor em cerca de 60 minutos. A diatomita B não se mostrou adequada para esse fim, devido à sua menor área superficial. Verificou-se que a lavagem aquosa também remove o GL do biodiesel, mas a adsorção se mostrou como opção mais vantajosa devido ao menor tempo total necessário para a purificação. Nos ensaios de dessorção em batelada, etanol e metanol foram avaliados como solventes, sendo que o etanol foi selecionado para os experimentos posteriores por ser de procedência renovável e possuir menor toxicidade. Para a realização dos ensaios em fluxo contínuo, a bentonita e a diatomita A foram peletizadas por fixação na superfície de copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA). Não houve diferença significativa entre os resultados obtidos para biodiesel metílico e etílico. A resina PD206 obteve os melhores desempenhos, seguida pela bentonita e pela diatomita A. Por fim, avaliou-se a regeneração da resina PD206 usando fluidos supercríticos (etanol + CO2, razão molar 1:3), verificando-se que esta é mais rápida e consome menos etanol do que a dessorção em condições atmosféricas. De modo geral, conclui-se que a purificação final de biodiesel por adsorção em bentonita e em diatomita A apresentou resultados promissores, de modo que estudos visando o aprimoramento da peletização desses adsorventes são relevantes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-23T16:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248589.pdf: 1763639 bytes, checksum: d83178cbf371142690ed8c72d0644f4d (MD5) / A cor é um atributo muito importante nos alimentos. Uma vez que o número de corantes sintéticos permitidos está diminuindo devido aos seus efeitos indesejáveis, o foco no desenvolvimento de pigmentos para alimentos de fontes naturais está aumentando. Na natureza existem muitos microrganismos produtores de pigmentos como fungos, leveduras e bactérias. Algumas espécies do fungo filamentoso Monascus são capazes de produzir diferentes pigmentos em tonalidades que variam entre vermelho, amarelo e laranja por processos biotecnológicos. O Monascus ruber é o mais estudado devido à grande produção de pigmentos vermelhos. Os principais substratos estudados são a glicose e o amido. Com o aumento da produção de biodiesel, aumenta a disponibilidade de outro substrato, o glicerol, que é o principal resíduo da produção desse combustível. Uma alternativa interessante para o aproveitamento do glicerol é a sua transformação via microbiológica em metabólicos de interesse industrial. O principal objetivo desse trabalho foi estudar a produção de pigmentos por Monascus ruber a partir de glicerol. O trabalho experimental realizou-se em três etapas. Primeiramente, a determinação das velocidades de crescimento radial do fungo e cultivos submersos para verificar a produção de pigmentos e o crescimento utilizando glicerol e/ou glicose como substratos. Na segunda etapa, utilizando glicerol como único substrato avaliaram-se as fontes de nitrogênio, o pH e a concentração do substrato para a máxima produção de pigmentos vermelhos. Por último, realizou-se um planejamento experimental para a otimização da produção de pigmentos vermelhos, variando as concentrações de glicerol e glutamato monossódico em cultivos submersos. Verificou-se que o glicerol pode ser utilizado como substrato para a produção de pigmentos, com produção de até 9 UDO480 (135 mg.L-1) de pigmentos vermelhos. Em glicose, porém, a produção foi de 12 UDO480. Entretanto, a velocidade específica de produção de pigmentos foi maior em glicerol. As melhores fontes de nitrogênio encontradas foram o glutamato monossódico, com produtividade de 0,08 UDO480.h-1 e a glicina com produtividade de 0,07 UDO480.h-1. O pH que favoreceu a produção de pigmentos vermelhos foi de 6,5, com inibição da produção de pigmentos vermelhos em pH ácido. Foi verificado que a concentração de fonte de nitrogênio é uma variável muito importante para a solubilização e produção de pigmentos nos cultivos. Em concentrações acima de 5 g.L-1, a produção de pigmentos vermelhos foi favorecida. A região ótima encontrada, utilizando metodologia de superfície de resposta, para a produção de pigmentos foi de 40 a 70 g.L-1 de glicerol e 7 a 8 g.L-1 de glutamato monosódico. A produção de pigmentos (7,4 UDO480) e a produtividade (0,058 UDO480.h-1) indicam que a produção desse corante por Monascus, em cultivos submersos utilizando glicerol, pode ser promissora devido à crescente disponibilidade desse substrato. Colour is an attribute very important in food. Since the number of permitted synthetic colorants has decreased because the undesirable toxic effects, interest on the development of food pigments from natural sources are increasing. Nature is rich in pigment-producing microorganisms like fungi, yeast and bacteria. Some species of the filamenthous fungus Monascus produce pigments in different shades ranging from red, yellow and orange by biotechnological processes. The Monascur ruber is the most studied because of the large production of red pigments. The main substrates studied are the glucose and starch. With the increase in the production of biodiesel, increases the availability of other substrate, glycerol, which is the main residue from the production of this fuel. An interesting alternative to the use of glycerol is its transformation into microbial metabolic pathway of industrial interest. The main objective of this work is to study the production of pigments for Monascus ruber from glycerol. The experimental work was held in three stages. First, the determination of the velocities of radial growth of fungus and in submerged medium to check the production of pigments and growth using glycerol and/or glucose as substrates. In the second step, using glycerol as a single substrate was assessing the sources of nitrogen, pH and concentration of the substrate to the maximum production of red pigments. Finally, an experimental design for the optimization of the production of red pigments, varying concentrations of glycerol and monosodium glutamate in submerged cultures. It was found that glycerol can be used as substrate for the production of pigments, with production of up to 9 UDO480 (135 mg.L-1) of red pigments. In glucose, however, production was 12 UDO480. However, the specific speed of production of pigments was higher in glycerol. The best source of nitrogen was found monosodium glutamate, with yield of 0,08 UDO480.h-1, followed by glycine. The pH that favored the production of red pigments was 6,5, with inhibition of the production of red pigments in acid pH. Was found that the concentration of nitrogen source is a very important variable for the solubilization and production of pigments in cultures. At concentrations above, 5 gL-1, the production of red pigments was favored. The optimal region, utilizing response surface methodology, for pigment production was around 40 - 70 g.L-1 of glycerol and 7 - 8 g.L-1 of monosodium glutamate.The production of pigments (7,4 UDO480) and productivity (0,058 UDO480.h-1) indicate that the production of dye by Monascus in submerged medium using glycerol can be promising due to the increasing availability of this substrate.

Orientador: Telma Teresinha Berchielli / Coorientador: Juliana Duarte Messana / Banca: Jane Maria Bertocco Ezequiel / Banca: Giovani Fiorentini / Banca: Arlindo Saran Netto / Banca: Otávio Rodrigues Machado Neto / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da alimentação com diferentes fontes de forragem em dietas com 10% glicerina bruta incluída na MS sobre o consumo, digestibilidade, fermentação ruminal, desempenho, características de carcaça, qualidade da carne e emissão de metano entérico de bovinos Nelore terminados em confinamento. Os tratamentos consistiam em diferentes fontes de forragem (FDN da forragem fixado em 15%): Silagem de milho (SM), Cana de açúcar (CA) e Bagaço de cana (BC) em dietas com glicerina bruta (10% MS). Para tal estudo foram conduzidos dois experimentos: Experimento 1: Nove novilhos Nelore canulados no rúmen (300 ± 30 kg e 18 ± 2 meses de idade) foram utilizados em delineamento de quadrado latino (3x3), três tratamentos e três períodos em três repetições simultâneas para avaliar o consumo, digestibilidade, fermentação e microbiota ruminal. Não houve efeitos das diferentes fontes de forragem em dietas com glicerina bruta no consumo de matéria seca (MS), matéria orgânica (MO) e proteína bruta (PB) (P>0.05). O consumo de fibra em detergente neutro (FDN) foi maior em animais alimentados com SM que não diferiu de animais alimentados com BC (P<0.05). Além disso, animais alimentados com BC apresentaram menor consumo de carboidratos não fibrosos (CNF; P<0.01). Animais alimentados com SM apresentaram maior digestibilidade da matéria seca MS e FDN comparada com as outras dietas. Animais alimentados com CA apresentaram maior digestibilidade de CNF (P<0.05). Adicionalmente, os animais alimentados com BC apresentaram maior digestibilidade da PB e não diferiram dos animais alimentados com silagem de milho. Animais alimentados com BC apresentaram os maiores valores de pH que não diferiu de animais alimentados com CA. Além disso, os animais alimentados com CA apresentaram os menores valores de nitrogênio amoniacal (NH3-N). A população de protozoários foi similar entre os tratamentos exceto ... / Abstract: This trial aimed to evaluate the effects of feeding different sources of forage in diets with crude glycerin included in 10% of DM diet, on intake, digestibility, ruminal fermentation and microbiology, performance, methane emission, carcass and meat quality traits of Nellore cattle finished in feedlot. The treatments consisting in different sources of forage: Corn silage (CS), Sugar cane (SC) and Sugar cane bagasse (SB), in diets with crude glycerin (10% DM) with higher concentrate proportion. For such study two experiments were conducted: Experiment 1: Nine ruminally cannulated Nellore steers (300.0 ± 30kg and 20 ± 2 months of age) were used in a 3 × 3 Latin Square experimental design with three treatments and three animals in three simultaneous triplicates. There was no effect of different sources of forage with crude glycerin on dry matter (DM), organic matter (OM) and crude protein (CP) intake. The intake of neutral detergent fiber (NDF) increased (P<0.05) in animals fed CS that did not differ from animal fed with SB. Furthermore, animals fed with SB decreased non-fibrous carbohydrate (NFC) intake (P<0.05). Animals fed with CS increased digestibility of DM and NDF compared with the other diets (P<0.05). The NFC digestibility increased in animals fed with SC (P<0.05). Animals fed with SB increased pH values which not differed from animals fed with SC (P<0.05). Animals fed with SC decreased NH3-N values (P<0.05). The protozoa population was not influenced by the different sources of forage in diets with crude glycerin, except Dasytricha and Isotricha. The population of fibrolytic bacteria (Ruminococus flavefaciens, Ruminococcus albus and Fibrobacter succinogenes) were similar (P>0.05) among diets. On the other hand, the population of Selenomonas ruminantium, was higher (P<0.01) in animals fed with CS. Experiment 2: There were used 40 Nellore young bulls, however, 10 animals (396.6 ± 34.7 kg 24 ± 2 months of age) were slaughtered ... / Doutor

Orientador: Telma Teresinha Berchielli / Coorientador: Bruno Ramalho Vieira / Banca: Mário de Beni Arrigoni / Banca: Wilson Roberto Soares Matttos / Banca: Izabelle Auxiliadora M. de Almeida Teixeira / Banca: Otávio Rodrigues Machado Neto / Resumo: As avaliações deste trabalho foram feitas in vivo e in vitro. O objetivo do trabalho in vivo foi avaliar o efeito de fontes de óleo de soja em associação com glicerina em dietas para ruminantes sobre a fermentação ruminal, síntese de proteína microbiana, eficiência da biohidrogenação ruminal e fluxo ruminal de ácidos graxos. Oito novilhos da raça Nelore, com peso inicial de 554,13 ± 36,35 kg e idade média de 30 meses, com cânula ruminal e duodenal, foram alimentados com dietas contendo glicerina (100 g/kg MS) e fontes de óleo de soja (50 g/kg MS). Foram fornecidas quatro tipos de dietas com proporção forragem:concentrado (30:70), silagem de milho foi fornecida como volumoso, e o concentrado diferenciado pela fonte de óleo de soja: 1) dieta controle CO; 2) dieta com soja grão SG; 3) dieta com óleo de soja OS; e 4) dieta com gordura protegida comercial GP. Os animais foram divididos em dois quadrados latinos 4x4, com quatro períodos experimentais de 16 dias cada. As médias foram submetidas à análise de contrastes ortogonais. O uso de fontes de óleo de soja (5% EE) em associação com glicerina (100 g/kg MS) não afeta o consumo da MS, mas sim a digestibilidade da MS, FDNcp e EE; não resultando em mudanças no pH ruminal e nas concentrações dos ácidos graxos de cadeia curta. Não houve redução na produção de acetato (65,63 Mm/L), mas a produção de propionato foi incrementada (40,02 Mm/L) possivelmente pela inclusão da glicerina, provocando redução na relação acetato:propionato (1,69). A eficiência da síntese de nitrogênio microbiana foi favorecida para a dieta OS (15,14 g N-Mc/kg de MOAFN). O nitrogênio retido no tecido foi maior na dieta SG (46,74%). Os tratamentos afetaram as concentrações e o perfil dos ácidos graxos no rumen e o fluxo ruminal de ácidos graxos. A taxa de passagem para o ácido linoléico foi afetada com o menor valor para OS e maior valor para SG e GP; no entanto, a taxa... / Abstract: Evaluations of this work were done in vivo and in vitro. The purpose of the in vivo study was to evaluate the effect of soybean oil sources in combination with glycerin in diets for ruminants in ruminal fermentation, microbial protein synthesis, ruminal efficiency and intestinal flow of fatty acids. Eight steers Nellore, with initial weight of 554.13 ± 36,35 kg and average age of 30 months, with ruminal and duodenal cannulas were fed diets containing glycerol (100 g/kg DM) and soybean oil sources ( 50 g/kg DM). Were provided four types of diets with proportion to forage:concentrate (30:70), corn silage was provided as roughage, and the concentrate was different soybean oil sources: 1) control diet CO; 2) diet with soybean GS; 3) diet with soybean oil OS; and 4) diet with commercial protected fat GP. The animals were divided into two Latin squares 4x4, with four experimental periods of 16 days each. Means were submitted to analysis of orthogonal contrasts. The use of soybean oil sources (5% EE) in combination with glycerin (100 g/kg DM) does not affect the consumption of MS, but the DM, FDNap and EE; not resulting in changes in rumen pH and concentrations of short-chain fatty acids. There was no reduction in the production acetate (65.63 Mm/L), but propionate production was increased (40.02 Mm/L) possibly due to the inclusion of glycerin, causing reduction in acetate: propionate ratio (1.69). The efficiency of microbial nitrogen synthesis was enhanced for diet OS (15.14 g N-Mc/kg MOAFR). Nitrogen retained in the tissue was greater in the diet SG (46.74%). The treatments affected the concentration and profile of fatty acids in the rumen and ruminal flow of fatty acids. The pass rate for linoleic acid was affected with the lowest value for OS and greater value for GS and GP; however, the biohydrogenation rate for linoleic and linolenic acid was higher for. The greater efficiency of the biohydrogenation of linoleic acid and oleic acid was to OS / Doutor

Orientador: José Geraldo Nery / Banca: Eduardo Ferreira Molina / Banca: Iêda Aparecida Pastre Fertonani / Banca: Leandro Martins / Banca: Marcelo de Freitas Lima / Resumo: A conversão de glicerol em produtos de maior valor econômico tornou-se atrativa devido à grande produção deste composto na indústria de biodiesel, onde ele é gerado como co-produto. As zeólitas (aluminosilicatos) e os materiais mistos (zeólitas contendo metais de transição) têm sido amplamente estudados como potenciais catalisadores para as reações de transformação do glicerol em outros produtos. No presente trabalho cromosilicatos cristalinos com estrutura MFI foram sintetizados, caracterizados e utilizados como catalisadores em reações de transformação do glicerol em acetaldeído e acroleína em uma única etapa. Os resultados experimentais mostraram que o catalisador possui espécies de cromo que atuam como sítios catalíticos ácidos e oxidantes. A conversão de glicerol foi de 97% e as reações envolvidas foram à desidratação, oxidação do glicerol e compostos intermediários, além do craqueamento, levando a formação dos principais produtos, o acetaldeído (30%) e a acroleína (10%). Foi proposto um caminho reacional para a formação dos intermediários observados e um mecanismo reacional envolvendo o ciclo catalítico dos sítios oxidantes do catalisador. O uso do cromosilicato apresentou vantagens em relação ao aluminosilicato, além de maior rendimento de acetaldeído, menor formação de coque foi também observada, destacando a importância da combinação de sítios ácidos e oxidantes no catalisador / Abstract: Glycerol conversion into more valuable products became attractive due to large glycerol production from the biodiesel industry, where it is generated as a byproduct. Zeolites (aluminum silicates) and mixed materials (zeolites containing transition metals) have been widely studied as potential catalysts for reactions of glycerol transformation into other products. In this work, crystalline chromium silicates with MFI structure where synthesized, characterized and used as catalysts in the one step glycerol transformation into acetaldehyde and acrolein. Experimental results have shown that the catalyst possess chromium species that act as acid and oxidizing catalytic sites. Glycerol conversion was of 97% and the reactions involved were dehydration, oxidation of glycerol and intermediate compounds, and cracking, leading to the formation of the main products, acetaldehyde (30%) and acrolein (10%). A reaction pathway was proposed for the formation of observed intermediates and also a reaction mechanism involving the oxidative sites catalytic cycle. Chromium silicate use presented advantages when compared to aluminum silicate, besides the higher acetaldehyde yield, it was also observed lower coke formation, highlighting the importance of oxidation and acid sites combination in the catalyst / Doutor

Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-08-28T19:40:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) elisiane_dantas_rocha.pdf: 1578502 bytes, checksum: 6377ba5382224c4f4ab2f117cb851a38 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-08-30T18:46:12Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) elisiane_dantas_rocha.pdf: 1578502 bytes, checksum: 6377ba5382224c4f4ab2f117cb851a38 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T18:46:12Z (GMT). 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Os produtos sintetizados a partir de rea??o de esterifica??o entre glicerina purificada ou bruta, proveniente do processo de produ??o de biodiesel met?lico de ?leo de am?ndoa de maca?ba, utilizando hidr?xido de pot?ssio como catalisador, e ?cido h?mico foram obtidos na forma de p?, de colora??o preta. Os produtos foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), an?lise elementar, an?lise de fluoresc?ncia de raios-X, titula??o potenciom?trica e an?lise t?rmica. A modifica??o estrutural do ?cido h?mico por glicerina purificada (AH_GP) e glicerina bruta (AH_GB) originou produtos com caracter?sticas espec?ficas, devido ao tempo de rea??o e os diferentes tipos de glicerina utilizados como mat?ria-prima. Os produtos mostraram modifica??es de grupos carbox?licos em grupos ?ster devido ? s?ntese de esterifica??o, que proporcionou uma forma de modular a quantidade de grupos funcionais presentes na estrutura. A utiliza??o de glicerina bruta no processo promoveu a forma??o de diferentes tipos de ?steres, dependendo do tempo de rea??o. Com um tempo de rea??o curto, ocorreu a forma??o de ?steres de glicerol e ?steres met?licos, devido ? presen?a de metanol residual do processo de produ??o de biodiesel. Quando o tempo de rea??o foi aumentado, os ?steres met?licos foram convertidos em ?steres de glicerol, por transesterifica??o, o que foi confirmado por FTIR e an?lise elementar. Os produtos sintetizados apresentaram ganho de estabilidade t?rmica, o que indicou maior capacidade para reter ?gua comparado ao ?cido h?mico comercial. Dos resultados obtidos pela an?lise de fluoresc?ncia de raios-X, notou-se que os novos produtos cont?m enxofre e pot?ssio. Avaliou-se a capacidade de adsor??o de nitrog?nio amoniacal por amostras dos produtos. Os resultados referentes ? adsor??o de NH4+ foram submetidos ao teste t de Student com n?vel de confian?a de 90%. Os produtos sintetizados t?m capacidade de adsorver nitrog?nio em altas propor??es mesmo com a mudan?a na estrutura qu?mica dos produtos que, ap?s modifica??o tiveram diminui??o na quantidade absoluta de s?tios ativos fortemente ?cidos. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2016. / The crude glycerin obtained directly in the biodiesel production process, is an abundant raw material, and due to impurities, it is still unattractive to be worked as a precursor on an industrial scale. Despite its agricultural application, soil fertilization still has received little attention, crude glycerin has a potential for use in agriculture and the association with other types of materials can expand its use in the market. This study aimed to synthesize and characterize new products from glycerin and humic acid for use in agriculture. The products synthesized via esterification reaction between purified or crude glycerin, obtained from the production of methyl biodiesel from macauba almond oil, using potassium hydroxide as a catalyst, and humic acid were obtained as a powder of black color. The products were characterized by infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), elemental analysis, fluorescence X-ray analysis, thermal analysis and potentiometric titration. The structural modification of humic acid by purified glycerin (AH_GP) and crude glycerin (AH_GB) originated products with specific characteristics that varied with the reaction time and the types of glycerin used as a raw material. Transformation carboxylic groups into ester groups was observed, which provided a way to modulate the number of functional groups present in the structure. The use of crude glycerin in the process promoted the formation of different types of esters depending on the reaction time. With a short reaction time, occurred the formation of glycerol esters and methyl esters that resulted from the presence of residual methanol from the biodiesel production process. When the reaction time was increased, the methyl esters were converted to glycerol esters by transesterification, which was confirmed by elemental analysis and FTIR. The products synthesized had greater thermal stability than humic acid, which indicated a higher water-holding capacity than that to commercial humic acid. Results obtained by fluorescence X-ray analysis, it has noticed that the new products contain sulfur and potassium. It was evaluated the ability of ammonium ion by adsorption product samples. The results of the adsorption of NH4+ were submitted to the Student t test with a confidence level of 90. The synthetized products have a capacity adsorb nitrogen at high rates even with the change in their chemical structures that resulted in a reduction in the absolute quantity of strongly acid active sites after modification.

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