Desenvolvimento de um reator de pirólise aquecido por micro-ondas para produção de bio óleo e bio carvão a partir de biomassa lignocelulósica
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Date
2023-03-07Primeiro coorientador
Souza, Darliana Mello
Primeiro membro da banca
Pedrotti, Matheus Felipe
Segundo membro da banca
Castilho, Fernanda de
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Nesse trabalho um sistema de pirólise aquecido por radiação micro-ondas foi desenvolvido com objetivo de produzir bio óleo e bio carvão utilizando biomassa de resíduo de madeira de pinus como matéria prima. Para isso foi utilizado um forno de micro-ondas, cuja cavidade foi adaptada para alocar o reator de quartzo. O sistema foi mantido inerte com gás Argônio comprimido. Para desenvolvimento do sistema o reator foi inicialmente aquecido com SiC. Para condensar o bio óleo formado foi empregado uma serpentina metálica em banho de gelo. Após a passagem pela serpentina, o bio óleo foi coletado em um frasco de fundo redondo e os gases foram direcionados para um sistema lavador de gases. Para o monitoramento e o controle da temperatura foi utilizado um termopar e controlador digital. Após a montagem do sistema, foi avaliado o aquecimento externo do gás inerte, as condições de tempo (10, 15 e 20 minutos de reação) e de temperatura (500, 600 e 700 °C) de pirólise. Os melhores rendimentos foram obtidos com 500°C e tempo total de 10 minutos de pirólise, produzindo 65, 33 e 2% de bio óleo, bio carvão e bio gás, respectivamente. Os bio produtos formados foram caracterizados (água e acidez no bio óleo; composição estrutural e análise morfológica para o bio carvão) e comparados com os produtos obtidos à partir da pirólise convencional. Após avaliar o uso de SiC como elemento de aquecimento (externo ao reator de pirólise), foi avaliado um material absorvente de micro-ondas (bio carvão e grafite) diretamente em contato com a amostra (dentro do reator). Ambos os materiais foram utilizados de forma independente, onde se buscou encontrar a quantidade adequada em relação à massa de amostra (20 e 50% m/m de bio carvão ou 0,1, 0,5, 1, 5 e 20% m/m de grafite) para que os rendimentos obtidos com a condição otimizada com SiC fossem obtidos.
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