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tese_8940_Lorena Coelho Benevides verso final.pdf: 1351644 bytes, checksum: 36811571a6fc31c4766e3cc2e0db0ce7 (MD5) / CAPES / O Brasil produz 1,4 milhões de toneladas de suco de laranja, sendo responsável por
50% da produção mundial. Estima-se que 40-60% do volume processado seja
considerado rejeito. Uma alternativa de aproveitamento da biomassa residual é a
sua utilização para a obtenção de energia a partir do processo de pirólise. A
compreensão desse processo envolve o estudo da cinética de degradação da
biomassa residual, dos fenômenos de transporte, bem como do tipo, configuração e
condições ótimas de operação do reator. O objetivo principal deste trabalho é o
estudo cinético da pirólise de bagaço de laranja. Com relação à análise
termogravimétrica, esta foi avaliada em dois estágios: o primeiro referente à perda
de água livre até 373 K (secagem) e o segundo referente às reações de pirólise
(devolatilização). Para a fase de secagem, modelos semi-empíricos de secagem
foram usados em suas formas não isotérmicas. Já para a fase de devolatilização,
utilizaram-se os modelos isoconversionais e o das reações paralelas independentes
(RPI) reparametrizado. Para o primeiro estágio, o modelo que melhor descreveu a
etapa de secagem dinâmica foi o de Overhutz, obtendo-se energia de ativação
média de 11,24 kJ/mol. Já para o segundo estágio, os modelos isoconversionais
apresentaram energia de ativação entre 104,94 e 417,27 kJ/mol. O modelo de
Reações Paralelas Independentes Reparametrizado apresentou energia de ativação
entre 130,32 e 153,62 kJ/mol, 144,00 e 194,65 kJ/mol, 59,23 e 85,41 kJ/mol, 74,16 e
148,89 kJ/mol, e 163,95 e 184,23 k/mol para hemicelulose, celulose, lignina, pectina
e componente não conhecido, respectivamente. As frações dos subcomponentes do
bagaço de laranja também foram estimados e obtiveram-se valores aproximados de
21, 31, 17, 25 e 6% de hemicelulose, celulose, lignina, pectina e componente x,
respectivamente. Além disso, avaliou-se a cinética de secagem convectiva do
bagaço, visto que o mesmo possui uma alta umidade inicial, empregando-se as
equações semi-empíricas de cinética de secagem. A energia de ativação para a
cinética convectiva do bagaço de laranja foi de 20,99 kJ/mol e o modelo de
Overhultz foi o que melhor se adequou aos dados experimentais. / Brazil produces 1.4 million tons of orange juice, accounting for 50% of world
production. It is estimated that 40-60% of the volume processed is considered
tailings. An alternative use of residual biomass is their use for obtaining energy from
the pyrolysis process. Understanding this process involves the study of the residual
biomass degradation kinetics, transport phenomena, and the type, configuration, and
optimal conditions of reactor operation. The aim of this work is the kinetic study of
orange bagasse pyrolysis. With respect to thermogravimetric analysis, this was
assessed in two stages: the first refers to the free water loss to 373 K (drying) and
the second referring to the pyrolysis reactions (devolatilization). For the drying step,
the semi-empirical models of drying were used in their non-isothermal forms. As for
the devolatilization phase, they used the isoconversionais models and independent
parallel reactions (RPI) reparametrized. For the first stage, the model that best
describes the dynamic drying step was to Overhutz, obtaining average activation
energy of 11,24 kJ/mol. As for the second stage, isoconversionais models showed
activation energy between 104,94 and 417,27 kJ/mol. The reparametrized
Independent Parallel Reactions model presented activation energy between 130,32
and 153,62 kJ/mol, 144,00 and 194,65 kJ/mol, 59,23 and 85,41 kJ/mol, 74,16 and
148,89 kJ/mol, and 163,95 and 184,23 kJ/mol for hemicellulose, cellulose, lignin,
pectin, and component not known respectively. Fractions of subcomponents of
orange bagasse were also estimated and is obtained approximate values of 21, 31,
17, 25 and 6% hemicellulose, cellulose, lignin, pectin and component x, respectively.
In addition, it evaluated the convective drying kinetics bagasse, since it has a high
initial moisture content, using the semi-empirical equations drying kinetics. The
activation energy for convective kinetics of orange bagasse was 20,99 kJ/mol and
the Overhultz model was the one best suited to the experimental data.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace2.ufes.br:10/1864 |
| Date | 14 July 2015 |
| Creators | Benevides, Lorena Coelho |
| Contributors | Schettino Junior, Miguel Angelo, Araújo, Jesuína Cássia Santiago de, Pinotti, Laura Marina, Lira, Taisa Shimosakai de |
| Publisher | Mestrado em Energia, Programa de Pós-Graduação em Energia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | text |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFES, instname:Universidade Federal do Espírito Santo, instacron:UFES |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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