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Previous issue date: 2012-08-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The fast pyrolysis of lignocellulosic biomass is a thermochemical conversion process for production energy which have been very atratactive due to energetic use of its products: gas (CO, CO2, H2, CH4, etc.), liquid (bio-oil) and charcoal. The bio-oil is the main product of fast pyrolysis, and its final composition and characteristics is intrinsically related to quality of biomass (ash disposal, moisture, content of cellulose, hemicellulose and lignin) and efficiency removal of oxygen compounds that cause undesirable features such as increased viscosity, instability, corrosiveness and low calorific value. The oxygenates are originated in the conventional process of biomass pyrolysis, where the use of solid catalysts allows minimization of these products by improving the bio-oil quality. The present study aims to evaluate the products of catalytic pyrolysis of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) using solid catalysts as tungsten oxides, supported or not in mesoporous materials like MCM-41, derived silica from rice husk ash, aimed to reduce oxygenates produced in pyrolysis. The biomasss treatment by washing with heated water (CEL) or washing with acid solution (CELix) and application of tungsten catalysts on vapors from the pyrolysis process was designed to improve the pyrolysis products quality. Conventional and catalytic pyrolysis of biomass was performed in a micro-pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC/MS. The synthesized catalysts were characterized by X ray diffraction, infrared spectroscopy, X ray fluorescence, temperature programmed reduction and thermogravimetric analysis. Kinetic studies applying the Flynn and Wall model were performed in order to evaluate the apparent activation energy of holoceluloce thermal decomposition on samples elephant grass (CE, CEL and CELix). The results show the effectiveness of the treatment process, reducing the ash content, and were also observed decrease in the apparent activation energy of these samples. The catalytic pyrolysis process converted most of the oxygenate componds in aromatics such as benzene, toluene, ethylbenzene, etc / A pir?lise r?pida da biomassa lignocelul?sica ? um processo de convers?o termoqu?mica para produ??o de energia que vem se tornando muito atratativo devido ao aproveitamento energ?tico de seus produtos: g?s (CO, CO2, H2, CH4, etc), l?quido (bio-?leo) e carv?o vegetal. O bio-?leo ? o principal produto da pir?lise r?pida, sendo a sua composi??o e caracter?sticas finais intrinsecamente relacionadas ? qualidade da biomassa (elimina??o de cinzas, teor de umidade, teor de celulose, hemicelulose e lignina) bem como ? efici?ncia da remo??o dos compostos oxigenados que causam caracter?sticas indesej?veis como aumento da viscosidade, instabilidade, corrosividade e baixo poder calor?fico. Os compostos oxigenados s?o originados no processo de pir?lise convencional da biomassa onde o uso de catalisadores s?lidos, em geral, permite a minimiza??o destes produtos melhorando a qualidade do produto final, o bio-?leo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os produtos da pir?lise catal?tica do capim elefante (Pennisetum purpureum Schum) utilizando catalisadores s?lidos, ?xidos a base de tungst?nio, suportados ou n?o em materiais mesoporosos do tipo MCM-41, derivados da s?lica da casca do arroz, visando ? redu??o de compostos oxigenados produzidos na pir?lise. O tratamento da biomasssa atrav?s da lavagem com ?gua aquecida (CEL) ou lavagem com solu??o ?cida (CELix), bem como a aplica??o de catalisadores a base de tungst?nio nos vapores provenientes do processo de pir?lise, teve a finalidade de melhorar a qualidade dos produtos da pir?lise. A pir?lise convencional e catal?tica da biomassa foram realizadas em um micro pirolisador, Py-5200, acoplado ao GC/MS. Os catalisadores sintetizados foram caracterizados por Difra??o de raios X, Espectroscopia na regi?o do infravermelho, Fluoresc?ncia de Raios X, Redu??o por Temperatura Programada e An?lise termogravim?trica. Estudos cin?ticos aplicando o modelo de Flynn Wall foram realizados com a finalidade de avaliar a energia de ativa??o aparente da decomposi??o t?rmica da holoceluloce nas amostras de capim elefante (CE, CEL e CELix). Os resultados mostraram a
efici?ncia do processo de tratamento, reduzindo o teor de cinzas, como tamb?m foi observada a diminui??o na energia de ativa??o aparente dessas amostras. O processo de pir?lise catal?tica converteu a maioria dos produtos oxigenados do CE em arom?ticos como benzeno, tolueno, etilbenzeno, etc
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/13017 |
| Date | 09 August 2012 |
| Creators | Braga, Renata Martins |
| Contributors | CPF:06117988320, http://lattes.cnpq.br/3318871716111536, Silva, Djalma Ribeiro da, CPF:13893734449, http://lattes.cnpq.br/2791074318745945, Noronha, F?bio Bellot, CPF:92714102700, http://lattes.cnpq.br/4325989861878031, Curbelo, Fab?ola Dias da Silva, CPF:87599651420, http://lattes.cnpq.br/6991333478380004, Ara?jo, Renata Mendon?a, CPF:61438669372, http://lattes.cnpq.br/4163879756935913, Melo, Dulce Maria de Ara?jo |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia e Engenharia do Petr?leo, UFRN, BR, Pesquisa e Desenvolvimento em Ci?ncia e Engenharia de Petr?leo |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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