Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-30Bitstream added on 2014-06-13T20:14:08Z : No. of bitstreams: 1 lunas_fr_me_ilha.pdf: 2221556 bytes, checksum: 09a4e6c925da4d7d80d38288c167af3d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram depositados em substrato vítreo, filmes finos de Óxido de Zinco puro (ZnO) e dopados com alumínio (ZnO:Al) e manganês (ZnO:Mn), utilizando a técnica spray-pirólise. Foram investigadas as propriedades estruturais, ópticas e elétricas dos filmes, assim como, a dependência com a temperatura de deposição e concentração. As temperaturas utilizadas para deposição dos filmes finos foram 400 ºC e 450 ºC, e a concentração de dopantes variaram de 1 a 5 átomo por cento (at%). As técnicas de difração de raios-X e espectroscopia por refletância no infravermelho foram utilizadas para avaliar as características estruturais dos filmes. A Espectroscopia de transmitância na região do UV-Vis foi utilizada como uma das técnicas no estudo das propriedades ópticas, fornecendo valores da banda proibida. A técnica do ângulo de Brewster, foi utilizada com o intuito de avaliar o índice de refração e a espessura dos filmes finos. A avaliação da resistividade foi realizada com a finalidade de estudar a propriedade elétrica, e medidas do efeito Hall para investigar a densidade dos portadores de carga e mobilidade dos filmes semicondutores. A análise dos difratogramas de raio-X, revela picos de difração típicos de uma estrutura policristalina tipo wurtzita. As medidas de refletância especular por FTIR identificam ligações de estiramento do Zn-O na região de 450 cm-1. A técnica do ângulo de Brewster fornece resultados das espessuras dos filmes finos na faixa de 150 a 240 nm. As medidas de espectroscopia de transmitância na região UV-vis é avaliada em torno de 85%. Com os resultados da espessura dos filmes pelo ângulo de Brewster e medidas de transmitância foi calculado na região de forte absorção o coeficiente de absorção destes filmes. O valor do coeficiente de absorção é um parâmetro fundamental para determinação da banda de energia proibida... / In this work were deposited in glass substrate, thin films of pure zinc oxide (ZnO) and doped with aluminum (ZnO: Al) and manganese (ZnO: Mn) used the spray-pyrolysis technique. The structural, electrical and optical properties of thin films were investigated in dependence the concentration and temperatures deposition. The thin films temperatures deposition were 400 °C and 450 º C, and the doping concentration were from 1 at% to 5 at% range. The deposition technique used aims to obtain good adhesion to the substrate and uniformity of the films. The X-ray diffraction spectroscopy and infrared reflectance were used to evaluate the structural characteristics of the films. The UV-Vis transmittance spectroscopy was used in the study of optical properties, providing values of band gap. The other technique for this purpose is the Brewster angle technique in order to evaluate the refractive index and thickness of thin films deposited on a glass substrate. The resistivity and Hall Effect measurements were used for to investigate the charge carriers density and mobility in semiconductor films. The analysis of the X-ray diffraction shows typical peaks of polycrystalline wurtzite structure. Measurements the FTIR specular reflectances identify bond stretching of Zn-O in the region of 450 cm-1. The Brewster angle technique provides results the thin films thickness in the 150 to 240 nm range. The thin films UV/VIS transmittance measurements are valued around 85%. With the results of the thin film thickness by Brewster angle and measures transmittance were calculated the absorption coefficient data values in strong absorption region. The absorption coefficient is an important parameter for determination the band gap energy. These values, for the ZnO semiconductor is in 3.2 eV range. The resistivity’s measurements by Van der Pauw method showed the resistivity of ZnO thin films doped with... (Complete abstract click electronic access below)

A contaminação do solo com resíduos tóxicos tornou-se um dos maiores problemas ambientais. Na maioria das vezes, as condições do local incluem a contaminação da água subterrânea. Neste contexto, os metais pesados têm sido motivo de preocupação, destacando-se o cromo hexavalente como poluente de elevada toxicidade e mobilidade. Quando um problema de contaminação no solo é identificado, ações de remediação devem ser aplicadas. Dentre as tecnologias existentes, uma das mais promissoras é o uso de barreiras reativas permeáveis. A barreira é construída com materiais reativos de forma a interceptar a pluma contaminada, atenuando a concentração do contaminante a níveis aceitáveis ou controláveis. É possível converter resíduos agrícolas em carvões ativados, material adsorvente resultante de processo pirolítico. Esses carvões podem apresentar desempenhos diferenciados em aplicações específicas. A presente tese tem como objetivo geral avaliar a aplicação de carvões ativados, oriundos da pirólise de casca de arroz, em barreiras reativas permeáveis. Os objetivos específicos consistem em estudar o desenvolvimento de carvões quimicamente ativados e investigar, por meio de ensaios de laboratório, sua aplicação na remoção de cromo hexavalente de meios aquosos e de meios porosos saturados. Para a preparação dos carvões ativados, foi desenvolvida uma unidade pirolítica rápida a vácuo com características escaláveis e com ênfase no controle e registro das variáveis do processo. Foram preparados carvões por ativação química com K2CO3 e KOH e determinadas suas características físico-químicas, texturais e análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura. Ensaios de batelada e um ensaio de coluna com soluções de cromo foram realizados para avaliação da atenuação do contaminante. Os carvões ativados apresentaram baixa densidade aparente, similares valores de pH e de condutividade elétrica e elevado conteúdo de cinzas quando comparados com carvões de outras biomassas. A ativação química com reagentes alcalinos, associada às condições pirolíticas, resultou em superfícies menos ácidas, característica favorável para adsorção de Cr(VI). Resultaram em adsorventes mesoporosos, característica necessária para a adsorção de íons de elevado peso molecular; exibiram baixas áreas superficiais e similaridade morfológica entre si com a predominância da estrutura de sílica. Embora os carvões tenham apresentado baixas áreas superficiais, a adsorção teve a predominância da influência do diâmetro médio dos poros, seguido da área de mesoporos e da carga superficial negativa, indicando o potencial de aplicação dos carvões na remoção de Cr(VI). O ensaio de coluna possibilitou demonstrar o emprego do carvão ativado de casca de arroz em barreiras reativas, indicando suas limitações em pHs próximo à neutralidade e candidatando-o a situações de tratamento em série ou seqüenciais. Os trabalhos realizados estabeleceram base segura para o desenvolvimento de equipamento adequado para a pirólise e domínio do processo de manufatura do carvão ativado. A análise conjunta dos resultados sugere que as condições do processo pirolítico a vácuo adotado, juntamente com a ativação química com baixas concentrações de reagente ativantes, configuram uma rota atrativa para a elaboração de material poroso a partir de casca de arroz, com potencial aplicação na remoção de Cr(VI) em barreiras reativas permeáveis. / Soil contamination with toxic waste has become one of the biggest environmental problems. Site conditions often include groundwater contamination. In this context, heavy metals have been a matter of concern with chromium hexavalent recognized as pollutant of high toxicity and mobility. When a problem of soil contamination is identified, remediation tasks must be applied. Amongst the new technologies, the use of permeable reactive barriers is one of the most promising. This barrier is constructed with reactive materials in order to intercept the contaminated plume, attenuating the contaminant concentration to acceptable or controllable levels. It is possible to convert agricultural waste into activated carbon, an adsorbent material resulting from the pyrolytic process. This carbon can perform differently face to environmental applications. The present thesis has as a major objective to evaluate the application of activated carbons, derived from rice husk pyrolysis, in permeable reactive barriers, with emphasis on the remediation of contaminated soil with heavy metals. The specific objectives consist of studying the development of activated carbon from chemical activation and also investigating, through laboratory tests, its application in chromium removal from watery and saturated porous media. With the purpose of preparing activated carbons, a fast pyrolytic unit of rice husk was developed, with characteristics that can be scaled up and with emphasis on the control and register of process variables. Chemical activated carbons using K2CO3 and KOH have been prepared in different activation conditions and determined their physico-chemical and textural parameters. The morphological analysis was performed by scanning electron microscopy. Batch tests and a column test with solutions of chromium were performed to evaluate the attenuation of the contaminant. The activated carbons showed a low apparent density, similar values of pH and electrical conductivity and high ash content compared to carbons from other biomass. The chemical activation with alkaline reagents, associated with pyrolytic conditions, resulted in less acidic surface, characteristic favorable for Cr(VI) adsorption. The adsorbent manufactured results in mesoporous carbons, a characteristic necessary for the adsorption of ions of high molecular weight, exhibited low surface areas and morphological similarities between them, with the predominance of the structure of silica. Despite the carbons have shown low surfaces areas, the adsorption showed the predominant influence of the average pore diameter, followed by the mesopores area and surface negative charge, indicating the potential application of these carbons in Cr(VI) removal. The column test has demonstrated the use of activated carbon from rice husk in reactive barriers, showing its limitations in pHs close to neutrality and pointing it to cases of serial or sequential processing. The work carried out established safe basis for the development of suitable equipment for the pyrolysis and for the domain of the manufacturing process of activated carbon. The analysis of the results suggests that the conditions of the adopted vacuum pyrolytic process, jointly with the chemical activation with low concentrations of activate reagent, constitute an attractive route for the preparation of porous material from rice husk, with potential application in removing Cr (VI) in permeable reactive barriers.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-07-03T12:44:04Z No. of bitstreams: 1 EduardoDeSouzaAraujo_DISSERT.pdf: 711610 bytes, checksum: 114534dddc4ee60192094041ed1a0170 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-07-10T13:17:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 EduardoDeSouzaAraujo_DISSERT.pdf: 711610 bytes, checksum: 114534dddc4ee60192094041ed1a0170 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-10T13:17:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoDeSouzaAraujo_DISSERT.pdf: 711610 bytes, checksum: 114534dddc4ee60192094041ed1a0170 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / O presente trabalho fez uso da madeira de Mimosa tenuiflora e de um híbrido de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis que resultou no Eucalyptus urograndis, para produzir ácido de madeira através da pirolise lenta destas madeiras, que teve seu potencial de inibição testado frente a bactérias e fungos, onde foi padronizada a taxa de aquecimento de 1,25 ° C / min até 450 ° C para a coleta da fumaça da pirolise que obtivemos através da condensação, para obter produtos líquidos que submetemos a processo de purificação por meio da bi destilação em vácuo de 5 mmHg, obtendo-se um produto livre de impurezas, entre elas principalmente o alcatrão. A Mimosa tenuiflora e o Eucalyptus urograndis, foram utilizados por serem bastante difundidos no Nordeste e por quase todo território brasileiro. As amostras de estirpes resistentes a antibióticos diversos de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus, tiveram sua sensibilidade testada frente à PA, por meio de avaliação usando o teste de difusão em ágar, utilizando-se a mesma metodologia avaliou-se também duas leveduras, Candida albicans e Cryptococcus neoformans. Foram realizadas cromatografia gasosa com espectrômetro de massa em ambas as PAs sendo obtida sua composição química. Foram observados uma faixa de 15 a 25 mm de diâmetro nos halos de inibição formados. Foram analisadas a igualdade de parâmetros em equações ortogonais polinomiais, os modelos também foram ajustados, com o diâmetro de halos de inibição e concentração de PA (100, 50 e 20%) como parâmetros, os modelos foram ajustados por análise de regressão. Para tentarmos concluir se todos os microrganismos serão inibidos mesmo na menor concentração que foi de 20%, para ambas as PAs testadas, comprovar se o híbridos de Eucalyptus urograndis e Mimosa tenuiflora, tem potencial real para produção de agentes antibacterianos e antifúngicos naturais, através do aproveitamento de um subproduto da madeira oriundo da condensação da fumaça produzida em sua queima para produção de energia, já que são plantada em larga escala no Brasil, queremos demostrar o seu potencial frente aos atuais agentes encontrados no mercado atual, sendo uma alternativa para as aplicações zootécnicas e veterinárias. / Using Mimosa tenuiflora wood and a hybrid of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis that resulted in Eucalyptus urograndis, to produce wood acid through the slow pyrolysis of these woods, which had its inhibition potential tested against bacteria and fungi, where it was standardized the heating rate from 1.25 ° C / min to 450 ° C for collecting the pyrolysis smoke obtained through its condensation to obtain liquid products which we subjected to the purification process by bi distillation under vacuum of 5 mmHg, obtaining a product free of impurities, among them mainly the tar. Mimosa tenuiflora and Eucalyptus urograndis were used because they are widespread in the northeast and almost all Brazilian territory. Samples of antibioticresistant strains other than Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus had their sensitivity tested against AP by means of an agar diffusion test using the same methodology. Two yeasts were also evaluated, Candida albicans and Cryptococcus neoformans. Gas chromatography with mass spectrometer was carried out in both PAs and its chemical composition was obtained. A range of 15 to 25 mm diameter was observed in the inhibition alloys formed. Equal parameters were analyzed in orthogonal polynomial equations, the models were also adjusted, with diameter of inhibition halos and concentration of PA (100, 50 and 20%) as parameters, the models were adjusted by regression analysis. It is concluded that all microorganisms were inhibited even at the lowest concentration of 20% for both PAs tested, proving that Eucalyptus hybrids have real potential for the production of natural antibacterial and antifungal agents, through the use of a sub - a direct product of the condensation of smoke, since they are planted on a large scale in Brazil, the potential against the current agents found in the current market has been demonstrated, being an alternative for zootechnical and veterinary applications.

Submitted by Rosana Amâncio (rosana.amancio@ufcg.edu.br) on 2018-07-11T16:43:30Z No. of bitstreams: 1 Tacia Thaisa de Lima Silva UFCG PPGCNBio.pdf: 3218128 bytes, checksum: 07c42fd45987f76fb62c91ebfa9dad6e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T16:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tacia Thaisa de Lima Silva UFCG PPGCNBio.pdf: 3218128 bytes, checksum: 07c42fd45987f76fb62c91ebfa9dad6e (MD5) Previous issue date: 2016-07-22 / Capes / A pirólise de biomassa utiliza rejeitos orgânicos por conversão termoquímica produzindo compostos oxigenados de menor peso molecular, visando principalmente à produção de energia. O teor dos componentes lignocelulósicos (celulose, hemicelulose, lignina) além da umidade e cinzas é o que confere os produtos finais do processo, sendo eles o bio-óleo, carvão e gás. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do catalisador Ni/MCM-41 no processo de pirólise rápida do bagaço de sisal (Agave sisalana). A biomassa foi caracterizada segundo sua composição lignocelulósica, análise termogravimétrica, miscroscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho e por fim foi realizado o estudo cinético para avaliar a energia de ativação aparente da decomposição térmica dos componentes lignocelulósicos do bagaço do sisal. O catalisador foi sintetizado e caracterizado por difração de raios X, espectroscopia na região do infravermelho e análise termogravimétrica e por fim foram realizadas as pirólises num micro pirolisador da CDS 5200 HP-R da CDS Analytical, em uma faixa de temperatura 500°C. Foram analisados 31 picos no cromatograma produzido pelo processo pirolítico do bagaço de sisal. Pela análise das influências dos resultados da pirólise rápida, com a catalítica contendo apenas o MCM-41 e outra com Ni/MCM-41. Os resultados da caracterização do bagaço de sisal mostraram que esta biomassa tem um alto teor de celulose, O uso do catalisador de Ni/MCM-41 não favoreceu significativamente a redução dos compostos oxigenados. Além disso, o bagaço de sisal como rejeito orgânico pode ser aproveitado por meio de processos termoquímicos gerando novos produtos e reduzindo os impactos ambientais causados pelo seu acúmulo. / The pyrolysis of biomass use organic waste thermochemical conversion of oxygenates to produce lower molecular weight, aiming at the production of energy. The content of the lignocellulosic components (cellulose, hemicellulose, lignin) in addition to the moisture and ash is what gives the end products of the process, namely bio-oil, coal and gas. This study aimed to evaluate the influence of Ni / MCM-41 catalyst in the fast pyrolysis process sisal bagasse (Agave sisalana). Biomass was characterized according to their lignocellulosic composition, thermal analysis, scanning electron miscroscopia, infrared spectroscopy and finally was performed kinetic study to evaluate the apparent activation energy of thermal decomposition of lignocellulosic components sisal bagasse. The catalyst was synthesized and characterized by X-ray diffraction, spectroscopy in the infrared region and thermogravimetric analysis were performed and finally the pyrolysis in a micro pyrolyser CDS HP 5200-R CDS Analytical, in a temperature range of 500 ° C. They analyzed 31 peaks in the chromatogram produced by the pyrolytic process sisal bagasse. The analysis of the influences of the results of fast pyrolysis with the catalyst only containing MCM-41 and another Ni / MCM-41. The results of the characterization of sisal pulp showed that biomass has a high cellulose content, the use of the catalyst Ni / MCM-41 did not significantly favors the reduction of oxygenated compounds. Furthermore, sisal pulp as organic waste can be passed through thermochemical processes generate new products, and reducing the environmental impact caused by its accumulation.

Submitted by Isis Pires (isis@ufscar.br) on 2017-11-09T18:31:35Z No. of bitstreams: 2 Versão Final PDF.pdf: 1982326 bytes, checksum: a60f34a491981fade04b4ea03c368547 (MD5) Carta comprovante de versão final.pdf: 284749 bytes, checksum: 83211b0142332a261bde4324e5f13e16 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-11-10T12:08:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Versão Final PDF.pdf: 1982326 bytes, checksum: a60f34a491981fade04b4ea03c368547 (MD5) Carta comprovante de versão final.pdf: 284749 bytes, checksum: 83211b0142332a261bde4324e5f13e16 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-11-10T12:10:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Versão Final PDF.pdf: 1982326 bytes, checksum: a60f34a491981fade04b4ea03c368547 (MD5) Carta comprovante de versão final.pdf: 284749 bytes, checksum: 83211b0142332a261bde4324e5f13e16 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-10T12:10:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Versão Final PDF.pdf: 1982326 bytes, checksum: a60f34a491981fade04b4ea03c368547 (MD5) Carta comprovante de versão final.pdf: 284749 bytes, checksum: 83211b0142332a261bde4324e5f13e16 (MD5) Previous issue date: 2017-10-06 / Não recebi financiamento / The aim of this work was to study pyrolysis conditions (thermal degradation in a controlled presence of oxygen) for make biochar is a kind the raw-material used was the sugarcane straw (Saccharum sp.), that is an abundant residue in the fields. Pyrolysis techniques were used with fixed time of 3 hours and temperature variations of 200 °C, 250 °C, 300 ° and 400 °C, totalizing four treatments. The Biochar produced was characterized by immediate and thermogravimetric analyses. The obtained results showed the lignocellulosic materials transformation to fixed carbon, and the direct influence of pyrolysis temperature on cellulose and lignin degradation. The fixed carbon content obtained for the treatments carried out were T1 = 42 %, T2 = 51 %, T3 = 59 % and T4 = 65 %. The gravimetric yields were T1 = 55 %, T2 = 36 %, T3 = 30 % and T4 = 25 %. It can be observed the direct influence of the pyrolysis temperature in the cellulose and lignin degradation in the thermogravimetric analyses. Aiming the equilibrium between gravimetric yield and fixed carbon content, can be concluded that the better temperature for the slow pyrolysis, in the conditions developed in this work, was about to 250 °C. / Este estudo buscou condições de pirólise (degradação térmica com presença limitada de oxigênio) para produção de biochar, o que é um carvão vegetal destinado ao emprego como condicionador de solos. A matéria-prima utilizada foi a palha de cana-de-açúcar (Saccharum sp.). Foram realizadas pirólises com tempo fixo de 3h e variação de temperaturas de 200 (T1), 250 (T2), 300 (T3) e 400 (T4), totalizando quatro tratamentos. O biochar produzido foi caracterizado por meio de análise imediata e termogravimétrica. Os teores de carbono fixo encontrados para os tratamentos foram 42% (T1), 51% (T2), 59% (T3) e 65% (T4), e os rendimentos gravimétricos para 55% (T1), 36% (T2), 30% (T3) e 25% (T4). Pode-se observar a influência direta da temperatura de pirólise na degradação da celulose e lignina através das análises termogravimétricas. Almejando o equilíbrio entre rendimento gravimétrico e teor de carbono fixo, pode-se concluir que a melhor temperatura para pirólise, nas condições desenvolvidas neste estudo foi de aproximadamente 250ºC.

Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-23T17:45:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vinicius Marcondes Bacca.pdf: 177284 bytes, checksum: 476060ccb98123241cf31316d1e01a87 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-23T17:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vinicius Marcondes Bacca.pdf: 177284 bytes, checksum: 476060ccb98123241cf31316d1e01a87 (MD5)

O arseniato de cobre cromatado (CCA) é um dos preservantes mais utilizados em postes de madeira de redes de distribuição de energia elétrica, devido a sua elevada eficiência na preservação da madeira. Os postes de madeira tratada com CCA devem ter uma destinação final adequada, para evitar impactos ao meio ambiente, devido à presença dos metais. A conversão termoquímica (pirólise) pode ser uma alternativa para a destinação final desse resíduo. Neste trabalho, postes de madeira utilizados por 20 anos na rede de distribuição de energia elétrica do Estado do Rio Grande do Sul, fornecidos pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), foram seccionados e medida sua concentração de metais. As 2 frações mais internas do poste (ao longo do seu raio) apresentaram menores concentrações de metal (4,00 mg.kg-1 de cobre, 4,19 mg.kg-1 de cromo e 4,72 mg.kg-1 de arsênio) e foram utilizadas para os ensaios de conversão termoquímica (pirólise). As frações sólida, líquida e gasosa foram quantificadas e caracterizadas. O elevado teor de matéria volátil (83,53%, m.m-1 para A23 e 83,23%, m.m-1 para A3) e baixo teor de cinzas (0,62%, m.m-1 para A23 e 0,61 %, m.m-1 para A3) tornam as amostras de madeira tratada com CCA, uma matéria-prima atrativa para o processo termoquímico. O processo de pirólise foi conduzido na ausência de oxigênio à temperatura de 700 ºC, minimizando a liberação de metais e apresentando os seguintes rendimentos: char (25,3 ±1,1%, m.m-1 ); óleo pirolítico (44,2±0,6%, m.m-1 ); gás combustível (30,6±1,7%, m.m-1 ). A concentração máxima de gases não condensáveis (77% vol) provenientes da pirólise de madeira tratada com CCA, bem como o máximo valor de poder calorífico superior do gás combustível (15,32 MJ.Nm-3 ), foram observados na temperatura de 500 ºC. Com o incremento de temperatura (700 ºC) houve uma redução da produção de gases não condensáveis (14% vol), bem como do poder calorífico superior do gás combustível (14,16 MJ.Nm-3 ). Entretanto, com o aumento da temperatura foi observado um aumento da concentração de H2 nos gases não condensáveis. Foi observado que mais de 68% (em massa) dos metais ficam retidos no char, os quais permanecem estáveis à lixiviação, permitindo a utilização segura do char para a obtenção de carvão ativado. O gás gerado apresentou razão molar H2/CO de 6 a 8, favorável à redução de óxidos de ferro em processos de redução da indústria siderúrgica. O char produzido no processo de pirólise foi impregnado com H3PO4 e ativado físicamente na presença de CO2, a temperaturas de 800 e 900 ºC, para a produção de carvão ativado. A temperatura de 900 ºC, isoterma de 240 min e razão de impregnação de H3PO4 de 1:1 foram responsáveis pela formação de um carvão ativado com elevada área superficial (1324 m2 .g-1 ). Com o aumento do tempo de isoterma de 60 a 240 min (900 ºC / Impregnação H3PO4 Razão 2:1) verificou-se o incremento do volume de microporos de diâmetro de 0,3 a 1 nm (0,159 a 0,209 cm3 .g-1 ). O carvão ativado produzido foi avaliado quanto a capacidade de adsorção de CO2 a pressão atmosférica e temperatura de 25 ºC. Os resultados indicaram que as amostras de carvão ativado obtidos da madeira tratada com CCA apresentaram elevada capacidade de adsorção de CO2 variando entre 69 a 83 mg.g-1 . A presença de metais (Cr/Cu) no carvão ativado pode ter contribuído para o aumento da adsorção de CO2. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-12-02T15:24:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michele Leoratto Botome.pdf: 156188 bytes, checksum: 20932d9faa6bd847967de69e62e0e3df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T15:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michele Leoratto Botome.pdf: 156188 bytes, checksum: 20932d9faa6bd847967de69e62e0e3df (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / Universidade de Caixas do Sul, UCS. / Chromated copper arsenate (CCA) is the most used preservative in wooden poles of electricity distribution network, due to its high efficiency in the wood preservation. The CCAtreated wooden poles may be properly disposed to avoid damage to the environment due to the metals. The thermochemical process (pyrolysis) can be an alternative to the disposal of this waste. In this work, CCA-treated wooden poles, in service for 20 years in the electricity distribution network in Rio Grande do Sul, provided by Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), were fractionated and the metal concentration was measured. The samples of the internal sapwood and heartwood presented low metal concentrations (4.00 mg.kg-1 of copper, 4.19 mg.kg-1 of chromium and 4.72 mg.kg-1 of arsenic) and were subject to the pyrolysis. The solid, liquid and gaseous fractions were measured and characterized. The high content of volatile matter (83.53 wt.% to A23 and 83.23 wt.% to A3) and low ash content (0.62 wt.% to A23 and 0.61 wt.% to A3) make the samples of CCA- treated wood an attractive raw material for thermochemical process. The pyrolysis process was conducted in the absence of oxygen at 700 ºC to minimize the metal release and presenting mass fractions with the following yields: char (25.3±1.1 wt.%), pyrolytic oil (44,2±0.6 wt.%) and gas fuel (30.6±1,7 wt.%). The maximum concentration of non-condensable gas (77 vol%) from the pyrolysis of CCA-treated wood and the maximum high heating value of the fuel gas (15.32 MJ.N-1m-3 ) were observed in temperature of 500 ºC. With temperature increasing (700 oC) the generation of non-condensable gases (14 vol%) and the high heating value of the fuel gas (14.16 MJ.N-1m-3 ) were reduced. However, with temperature increasing the concentration H2 increased. Most than 68 wt.% of metals are retained in the char. It is possible to use of the activated carbon from char due resistance to leaching. The gas generated presented a molar ratio H2/CO of 6 to 8 is favorable to the iron oxide reduction in reduction process in steel industry. The char produced from the pyrolysis process was impregnated with H3PO4 and physically activated in the presence of CO2 at temperatures of 800 to 900 ºC for activated carbon production. The temperature of 900 oC, isotherm of 240 min and 1:1 impregnation H3PO4 were responsible to formation of an activated carbon with a high surface area (1324 m2 .g -1 ). With the increased of time isotherm of 60 to 240 min (900 ºC / 2:1 impregnation H3PO4) there was obtained increased microporous volume with 0.3 a 1 nm diameter (0.159 to 0.209 cm3 .g-1 ). The activated carbon produced was evaluated in CO2 adsorption assays at atmospheric pressure and 25 oC. The results indicated that the activated carbons obtained from the CCA-treated wood showed high CO2 adsorption capacity ranging 69-83 mg.g -1 . The presence of metals (Cr/Cu) can be contributed to the high CO2 adsorption.

O nabo forrageiro apresenta extensa aplicação na agricultura, enquanto que o óleo de sua semente é uma importante matéria prima para a produção de biodiesel. No entanto, o processo de extração do óleo da semente via prensagem gera um resíduo (bagaço de semente de nabo forrageiro - BSNF). No presente trabalho, este resíduo foi submetido a um processo de pirólise em um reator rotativo, a diferentes velocidades de rotação (0, 3 e 6 rpm) do reator e vazões de gás inerte (0,25; 0,75 e 1,25 L/min). Ensaios de pirólise do farelo do BSNF (isento de óleo) também foram conduzidos para a investigação do efeito do óleo residual presente no BSNF sobre os produtos do processo de pirólise. Os experimentos demonstraram que a velocidade de rotação ótima para a produção de bio-óleo é de 3 rpm, com rendimento em bio-óleo de 60,99 % (m/m). Os experimentos conduzidos a diferentes vazões de gás inerte indicaram um aumento do rendimento de bio-óleo para a vazão de 1,25 L/min. A presença do óleo residual na biomassa aumenta o rendimento em bio-óleo, sendo que a pirólise do farelo do BSNF (isento de óleo) apresentou rendimento em bio-óleo de 49,34% (m/m). O biochar obtido nas três condições de velocidade de rotação investigadas apresentou composição físico-química semelhante, com potencial para ser aplicado no solo a fim de melhorar a sua fertilidade. Os gases não condensáveis apresentaram elevada concentração de CO2, e consequentemente possuem baixo conteúdo energético, não sendo de interesse industrial. Os bio-óleos obtidos da pirólise do BSNF, bem como do seu farelo, apresentaram composição química distinta. O bio-óleo proveniente do BSNF apresentou, além de aromáticos, aminas, amidas e nitrilas (funções nitrogenadas). O bio-óleo obtido a partir da pirólise do farelo de BSNF apresentou teor de aromáticos maior que o bio-óleo proveniente do bagaço, apresentando menores teores de amidas e aminas e ausência de nitrilas na composição. O bio-óleo obtido a partir da pirólise do BSNF a 3 rpm foi o que apresentou as propriedades físico-químicas mais adequadas para utilização na indústria e produção de energia. Devido à composição, os bio-óleos podem ser utilizados como combustível, na obtenção de produtos químicos e como matéria-prima para gaseificação. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-01-30T13:31:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wendel Paulo Silvestre.pdf: 3100406 bytes, checksum: e1e612a57e43982953f084252b6f0672 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T13:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wendel Paulo Silvestre.pdf: 3100406 bytes, checksum: e1e612a57e43982953f084252b6f0672 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / The fodder radish has extensive use in agriculture and the oil from its seed is an important feedstock in biodiesel production. However, the extraction of the oil from the seed by pressing generates a residue (fodder radish seed cake - FRSC) that does not has any application. In this work, this residue was pyrolysed in a rotary kiln reactor in different rotation speeds (0, 3 and 6 rpm) and inert gas flow rates (0.25; 0.75 and 1.25 L/min). Pyrolysis of the FRSC bran (oil free) was also carried to investigate the effect of the residual oil present in the FRSC on the products of the pyrolysis. The experiments show that the optimal rotation speed for bio-oil production is 3 rpm, with bio-oil yield of 60.99 wt.%. The experiments carried at different inert flow rates indicated an increase of the bio-oil yield at inert flow rate of 1.25 L/min. The presence of the residual oil in the biomass increases bio-oil yield; the pyrolysis of the bran (oil free) presented bio-oil yield of 49.34 wt.%. The biochar obtained in the three rotation conditions have similar physical-chemical composition, with potential to be applied in the soil to improve its fertility. The non-condensable gases, presented high CO2 content, and, consequently, have poor energy content, being not interesting for industrial uses. The bio-oil obtained from the pyrolysis of the FRSC and its bran showed distinct chemical composition. The bio-oil obtained from the FRSC presented, beyond aromatics, amines, amides and nitriles (nitrogen containing functions). The bio-oil obtained from the FRSC bran presented higher aromatics content than the FRSC bio-oil and presenting lesser contents of amides and amines and absence of nitriles. The bio-oil obtained from the FRSC at 3 rpm presented the more adequate physical-chemical properties for use in industry and for energy production. Due to the composition, the bio-oils can be used as fuels, to obtain chemicals and as a feedstock in gasification process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesse estudo foram caracterizados os resíduos provenientes da atividade de exploração e produção de petróleo e gás offshore por meio de ensaios de caracterização de classes poliméricas e de análises térmicas. As amostras de resíduos offshore, após caracterizadas, foram submetidas a pirólise em atmosfera inerte a 450C. Os líquidos pirolíticos obtidos por este tratamento térmico foram caracterizados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG/EM) objetivando a avaliação do potencial energético destes líquidos. Os picos identificados no espectro de massas indicam a elevada geração de parafinas e olefinas. / In this study, wastes from oil and gas offshore exploration and production activities were analysed by characterization of polymeric classes and thermal analysis tests. After that, the samples of wastes generated by offshore activities were submitted to pyrolysis in inert atmosphere at 450C. The resulting liquids from this thermal treatment were characterized by gas chromatography mass spectrometry (CG/EM) in order to evaluate their energetic potential. The identified peaks in the mass spectrum show the high generation of parafines and olefines.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Environmental problems and climate changes due to global heating have happened by the emission of carbon dioxide, the gradual decrease of fossil fuels and the energy increasing demand have generated some interest by the development of a fuel safe source; thus the interest by sustainable and renewable energy sources has been growing. The main purpose of this present project has been a fluidized bed reactor conception and development to the fast pyrolysis of lignocellulosic biomass. In this project it has been presented and discussed the projects construction concepts, in addition to experimental tests conducted at the experimental unit aiming the fluidized bed reactor stable operation. The tests have enabled to identify the main problems, to analyze the causes and to propose solutions related to the reactor operation. These experiments have provided a better comprehension about the pyrolysis process, since the operational parameters control, equipment projects with considerable effectiveness until the overcoming of some important challenges to the conception of a new elaborated unit. The second unit has been in an initial tests phase and with some important parameters adjustments to the obtainment of bio-oil larger yield and improvement of the vapor condensing system. The experiments at the two prototypes have been conducted to 550 °C, to investigate the products composition obtained at the process, however only the bio-oil from the first prototype has been analyzed. The specific goals of this project have been to compare the composition of the vapor generated at the soybean hull analytic pyrolysis, using a commercial micropyrolyzer, with the bio-oil composition produced by an experimental unit in a fast pyrolysis fluidized bed reactor. The analytical pyrolysis experimental tests have been performed to the soybean hull at 450, 500, 650 and 750 °C. The pyrolytic vapors have presented more expressive contents of acetic acid, carbonic acid, limonene and hexadecane (450 °C); acetic acid, cyclohexane and tetradecane (550 °C); 1,3-pentadiene, limonene, hexadecane, tetradecane and oleanitrile (650 °C); 1,3-pentadiene, toluene, tetradecane and ethanedial (750 °C). The performance of acetic acid has decreased with the temperature increase. This fact is understood by the reaction of the acetic acid formation, which is less competitive under high temperature. The main bio-oil components have been analyzed at GC/MS and the results have indicated that this bio-oil may be used as an alternative source of chemical products with added value, because it is abounding in phenolic composts, which are used in the resin synthesis and in the pharmaceutical industry. Considering the products of prime pyrolysis reactions obtained at the analytical pyrolysis and the bio-oil which involves the vapor condensation and long length stays, an investigation about the extension of minor reactions may be held. The fast pyrolysis in bed reactors is subject to the occurrence of minor reactions. These reactions mainly occur due to important factors in the operation of these reactors, as the time of vapor retention, partial pressure, presence of minerals in the biomass and reaction temperature. Different temperature gradients in the fluidized bed reactor may also have contributed to the minor reactions events. / Problemas ambientais e alterações climáticas decorrentes do aquecimento global ocasionados pelas emissões de dióxido de carbono, a redução gradativa dos combustíveis fósseis e a demanda crescente de energia, despertou um interesse pelo desenvolvimento de uma fonte segura de combustíveis; com isso o interesse por fontes renováveis e sustentáveis de energia é crescente. O objetivo principal do presente trabalho foi à concepção e o desenvolvimento de um reator de leito fluidizado para a pirólise rápida de biomassas lignocelulósicas. Neste trabalho são apresentados e discutidos conceitos de construção e projetos, além de testes experimentais conduzidos na unidade experimental visando a operação estável do reator de leito fluidizado. Os testes permitiram identificar os principais problemas, analisar as causas e propor soluções associadas à operação do reator. Estas experiências proporcionaram uma melhor compreensão sobre o processo de pirólise, desde o controle de parâmetros operacionais, projetos de equipamentos com considerável eficiência até a superação de alguns desafios importantes para a concepção de uma nova unidade mais elaborada. A segunda unidade encontra-se em fase de testes iniciais e ajustes de alguns parâmetros importantes para a obtenção de rendimentos maiores de bio-óleo e melhoria do sistema de condensação dos vapores. Os experimentos nos dois protótipos foram conduzidos a 550 °C, de modo a investigar a composição dos produtos obtidos no processo, porém apenas o bio-óleo do 1° protótipo foi analisado. Os objetivos específicos deste trabalho foram comparar a composição dos vapores gerados na pirólise analítica da casca de soja, utilizando um micropirolisador comercial, com a composição do bioóleo produzido em uma unidade experimental, em um reator de leito fluidizado de pirólise rápida. Os testes experimentais de pirólise analítica foram realizados para a casca de soja a 450, 550, 650 e 750 °C. Os vapores pirolíticos apresentaram conteúdos mais expressivos de ácido acético, ácido carbônico, limoneno e hexadecano (450 °C); ácido acético, ciclohexano e tetradecano (550 °C); 1,3-pentadieno, limoneno, hexadecano, tetradecano e a oleonitrila (650°C); 1,3-pentadieno, tolueno, tetradecano e etanodial (750 °C). O rendimento de ácido acético diminuiu com o aumento da temperatura. Este fato é compreendido pela reação de formação do ácido acético, que é menos competitiva sob alta temperatura. Os principais componentes do bio-óleo foram analisados no GC/MS e, os resultados indicaram que esse bioóleo pode ser usado como uma fonte alternativa de produtos químicos de valor agregado, pois é rico em compostos fenólicos, que são utilizados na síntese de resinas e na indústria farmacêutica. Considerando-se os produtos das reações de pirólise primários obtidos na pirólise analítica e o bio-óleo que envolve a condensação do vapor e tempos de permanência mais longos, uma investigação sobre a extensão das reações secundárias pode ser realizada. A pirólise rápida em reatores de leito fluidizados está sujeita a ocorrência de reações secundárias. Essas reações ocorrem principalmente devido a fatores importantes na operação destes reatores, como tempo de retenção dos vapores, pressão parcial, presença de minerais na biomassa e temperatura de reação. Diferentes gradientes de temperatura no reator de leito fluidizado pode também ter contribuído para a ocorrência de reações secundárias. / Doutor em Engenharia Química