Show simple item record

dc.creatorOliveira Júnior, Daliomar Lourenço de
dc.date.accessioned2019-08-22T13:42:22Z
dc.date.available2019-08-22T13:42:22Z
dc.date.issued2016-08-31
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/17991
dc.description.abstractThe increase in plastics consumption leads to increase the waste generation. Thus, the recycling of plastic materials has become increasingly important. The pyrolysis technique is one of the promising methods for recycling plastic waste. In pyrolysis, the material is thermally degraded in an inert atmosphere, providing liquid, solid and gaseous products. These products have a potential to be used as fuel and as feedstock for industry. This work aims to recycling polyolefins (HDPE, LDPE, LLDPE and PP) present in municipal solid waste by pyrolysis. The polymers were characterized by measuring the melting temperature through DSC analysis. The degradation profiles of each sample, useful for selecting the pyrolysis temperature, were obtained from thermogravimetric analysis. The evolved gas analysis results were compared to those obtained by TGA. The evolved gas analysis coupled to a mass spectrometer allowed the sample identification in a single analysis. Composition of the pyrolysis products at 450 °C, 475 °C and 500 °C was analyzed by Py-GC/MS. The pyrolysis of single and mixed plastics samples were performed in a batch reactor. Solid, liquid and gaseous yields were reported as a function of the temperature and the type of polymer. The liquid product was analyzed by FTIR analysis. DSC results showed endothermic peaks at characteristic melting points of the polymers. The graphic of LDPE sample suggests the presence of LLDPE and blends of both polymers. TGA and DTG curves indicated only one degradation step. Polypropylene sample degraded in a lower temperature range compared to the other polymers. The same behavior was observed in Py-EGA/MS results. A comparison of the thermograms and the resulting mass spectra with the GC/MS library confirmed the structure of each sample. Py-GC/MS analysis showed the formation of alkanes, alkenes and alkadienes. The increase in pyrolysis temperature led to the appearance of lower molecular chain compounds. This behavior was confirmed in batch experiments, in which the liquid and gaseous fractions were increased with temperature. The liquid yield was higher for PP pyrolysis. The additives present in polymer samples migrated to the pyrolysis products, requiring further purification steps. Analysis by FTIR confirmed the presence of unsaturated hydrocarbons. The similarity of PE and PP structures produced similar spectra. The spectrum of oil from mixed plastics reflects the degradation of each polymer.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectPolímerospor
dc.subjectPirólisepor
dc.subjectReciclagempor
dc.subjectCombustível derivado de resíduo (CDR)por
dc.subjectPolymerseng
dc.subjectPyrolysiseng
dc.subjectRecyclingeng
dc.subjectRefuse-derived fuel (RDF)eng
dc.titlePirólise de resíduos plásticos visando à obtenção de produtos de alto valor agregadopor
dc.title.alternativePyrolysis of plastic wastes into high value-added productseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO aumento do consumo de plásticos leva à maior geração de resíduos. Assim, a reciclagem de materiais plásticos tem se tornado cada vez mais importante. A técnica de pirólise é um dos mais promissores métodos para reciclagem de resíduos plásticos. Nela, o material passa por uma degradação térmica em atmosfera inerte, fornecendo produtos líquidos, sólidos e gasosos. Estes produtos têm potencial para serem usados como combustível e servem de matéria-prima para a indústria. O presente trabalho visa à reciclagem de poliolefinas (PEAD, PEBD, PEBDL e PP) presentes no resíduo sólido urbano através da pirólise. Os polímeros foram caracterizados quanto à temperatura de fusão pela análise de DSC. Da análise termogravimétrica obtiveram-se os perfis de degradação de cada amostra, úteis para a escolha da temperatura de pirólise. A análise dos gases desprendidos possibilitou uma comparação aos resultados da TGA. O acoplamento à espectrometria de massas permitiu a identificação da amostra em uma única análise. A composição dos produtos da pirólise em 450 °C, 475 °C e 500 °C foi obtida por meio da Py-GC/MS. Nas mesmas temperaturas foram realizados ensaios em reator batelada com amostras individuais e uma mistura de polímeros. O rendimento das frações sólida, líquida e gasosa foi avaliado em função da temperatura e do tipo de polímero. A fração líquida foi analisada por FTIR. Os resultados de DSC apresentaram picos endotérmicos em temperaturas características dos polímeros analisados. O termograma da amostra de PEBD sugeriu a presença de PEBDL e de blendas dos dois polímeros. As curvas de TGA e DTG indicaram apenas uma etapa de degradação. O polipropileno degradou em uma faixa de temperatura inferior a dos demais polímeros. O mesmo comportamento foi observado nos ensaios de Py-EGA/MS. A comparação dos termogramas e dos espectros de massas resultantes com a biblioteca confirmou a estrutura de cada amostra. A Py-GC/MS dos polímeros mostrou a formação de alcanos, alcenos e alcadienos. O aumento da temperatura de pirólise promoveu o surgimento de compostos de menor cadeia molecular. Este comportamento foi comprovado nos ensaios em batelada, nos quais as frações de líquido e gás aumentam com a temperatura. Dentre as amostras pirolisadas, o PP resultou no maior rendimento de líquidos. Os aditivos presentes nos polímeros migraram para os produtos da degradação térmica, fazendo necessárias etapas de purificação destes produtos. As análises de FTIR confirmaram a presença de hidrocarbonetos insaturados. A semelhança das estruturas de PE e PP produziu espectros parecidos. O espectro do óleo da mistura de polímeros é reflexo da degradação de cada um deles.por
dc.contributor.advisor1Bertuol, Daniel Assumpção
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7979212992364682por
dc.contributor.advisor-co1Dotto, Guilherme Luiz
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5412544199323879por
dc.contributor.referee1Tanabe, Eduardo Hiromitsu
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9778700143605069por
dc.contributor.referee2Meili, Lucas
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3802018064427795por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6483062838045173por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
Except where otherwise noted, this item's license is described as Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International

O Manancial - Repositório Digital da UFSM utiliza a versão 6.3 do software DSpace.
Av. Roraima, 1000. Cidade Universitária "Prof. José Mariano da Rocha Filho".
Bairro Camobi. CEP: 97.105-900. Santa Maria, RS, Brasil.