Avaliação do processo sequencial de hidrólise e liquefação hidrotérmica do sabugo de milho
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Date
2022-08-22Author
Vieira, João Cláudio Martins 
Primeiro orientador
Castilhos, Fernanda de
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A crescente demanda energética e as limitações no uso de combustíveis fósseis incentivam a pesquisa de diferentes fontes renováveis de energia, como os resíduos agroindustriais. A cultura de milho no Brasil corresponde a 40% da produção de grãos nacional, gerando quantidades significativas de resíduos como folha, palha, colmo e sabugo, potenciais fontes de produtos químicos de interesse e de energia que se tornaram focos de diferentes estudos para sua valorização. Portanto, avaliou-se o processo sequencial de hidrólise e liquefação hidrotérmica (HTL) do sabugo de milho, no qual amostras de hidrolisados foram coletadas durante a etapa de hidrólise antes da HTL. A biomassa foi caracterizada por métodos físico-químicos, análise elementar e pela Espectrofotometria no Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR). Uma unidade experimental em regime semi-contínuo foi desenvolvida para otimizar as variáveis para a produção de bio-óleo em 15 MPa. A influência da temperatura de hidrólise (230 e 260°C), e vazão volumétrica (5 e 10 mL.min-1) nos rendimentos e perfis cinéticos (0-15 min) de hidrolisados foi avaliada através da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). A influência da temperatura de HTL (300 e 350 °C) e vazão volumétrica (5 e 10 mL.min-1) nos rendimentos e perfis químicos do produto sólido (hidro-char) foi avaliada pela análise elementar e pela FT-IR, e do produto líquido (bio-óleo), pela Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (GC-MS) para análise da composição e perfil químico dos produtos gerados entre as duas rotas. As maiores concentrações de açúcares (7,49 ± 1,97 g.L-1) e ácidos orgânicos (9,35 ± 3,46 g.L-1) foram observadas nas condições de 260 °C e 5 mL.min-1, enquanto a de inibidores (7,64 ± 1,87 g.L-1) foi observada nas condições de 230 °C e 5 mL.min-1. A amostragem de hidrolisados no processo sequencial resultou em menor rendimento global frente à HTL. A composição elementar do hidro-char produzido pelo processo sequencial e a HTL foi similar, assim como o poder calorífico superior (26,06 e 26,15 MJ.kg-1, respectivamente); observou-se maior concentração de grupos orgânicos oxigenados no hidro-char do processo sequencial. O bio-óleo produzido pelo processo sequencial exibiu maior concentração de compostos nitrogenados e oxigenados que o produzido na HTL.
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