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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36514
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Estudo sobre pirólise de microalgas |
Author: | Veloso, Carlos Roberto Rodrigues |
First Advisor: | Barrozo, Marcos Antonio de Souza |
First member of the Committee: | Andrade, Laiane |
Second member of the Committee: | Barbosa, Janaína |
Summary: | O presente trabalho investigou a pirólise de microalgas, com enfoque no estudo da influência de parâmetros da pirólise solar da microalga Spirulina platensis. Foi feita uma caracterização da microalga, análise química, imediata e elementar, bem como análise termogravimétrica e infravermelho. Com a utilização de um paraboloide espelhado, acoplado a um sistema de rastreamento solar, um reator era direcionado para a mancha focal formada, onde as reações de pirólise se processavam. O catalisador utilizado foi a hidrotalcita. Os vapores eram retirados do reator com o auxílio de uma bomba de vácuo e levados a um sistema de condicionamento, onde parte dos vapores se condensava. A partir de dados de massa de sólidos, líquidos, gases e composição de oxigenados do bio-óleo formado, foi possível avaliar a influência de alguns parâmetros: massa de biomassa, tempo de reação e porcentagem de catalisador. Para isso, um planejamento fatorial 23 foi proposto. Neste planejamento, a massa variou entre 2,5 e 5 gramas, o tempo de reação variou entre 10 e 30 minutos e a porcentagem de catalisador variou entre 6,9 e 40,2%. A análise termogravimétrica mostrou o comportamento da Spirulina em diferentes taxas de aquecimento, podendo-se observar regiões de degradação de proteínas, carboidratos e lipídios. O infravermelho mostrou vibrações de grupos amida, carboidratos, nitrila e grupos amina. Os estudos, feitos no software Statistica®, indicaram que o líquido produzido é influenciado negativamente pela quantidade de biomassa utilizada. A hipótese para este comportamento é que a biomassa dificulta a percolação dos vapores, favorecendo reações de repolimerização. Esta hipótese é reafirmada pela influência positiva da massa de biomassa na quantidade de sólidos formados. A porcentagem de catalisador também foi um parâmetro de influência positiva na produção de sólidos. Os gases são influenciados negativamente pelo catalisador. Estes fatores levam à hipótese de que o catalisador está favorecendo reações que formam sólidos. A produção de oxigenados foi influenciada positivamente pelo tempo e não foi influenciada significativamente pela massa da biomassa. |
Abstract: | This work investigated microalgae pyrolysis, with an approach in the influence of parameters in solar pyrolysis of microalga Spirulina platensis. First, it was conducted a description of the microalga, with chemical, immediate and element analysis, as well as thermogrametric and infrared analysis. Using a mirrored paraboloid, attached to a solar tracking system, a reactor was placed in the focal spot formed, where the pyrolysis reaction occured. The catalyst used was the hydrotalcite. The steam was removed from the reactor with the help from a vaccum pump and taken to a conditioning system, where part of the steam was conditioned. With the solid, liquid, gas masses and oxygen products from the bio-oil data, the influence of some parameters, biomass mass, reaction time and catalyst fraction, was evaluated. A factorial 2k was planned to evaluation of the parameters. The mass varied between 2.5 to 5g, the reaction time varied between 10 and 30 minutes and the catalyst fraction varied between 6.9 and 40.2%. The TGA analysis showed the behavior of Spirulina in different heating rates, showing protein, carbohydrate and lipid degradation regions. The infrared showed vibration from amide bondage, as well as carbohydrates, nitrile and amine. The studies, made in the software Statistica®, showed that the liquid yield was negatively influenced by the biomass amount used. The hypothesis for this behavior is that the biomass hinders the steam remotion favoring the repolymerization reactions. This hypothesis is reaffirmed by the positive influence of the biomass amount in solid yield. Gases and liquid yields were negatively influenced by the catalyst fraction, whereas solid yield was positively influenced. These data brings the hypothesis of catalyst hydrotalcite is favoring solid-product reactions. The oxygen-rich bio-oil was positively influenced by reaction time and was not significantly influenced by biomass amount. |
Keywords: | Pirólise Microalgas Spirulina |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | VELOSO, Carlos Roberto Rodrigues. Estudo sobre pirólise de microalgas. 2017. 14 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36514 |
Date of defense: | 18-Dec-2017 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Química |
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