00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Aplicação de processos oxidativos avançados visando a redução de cor do caldo de cana-de-açúcar variedade RB-92579
Autor(es): Santos, Jorge Luiz Valentim dos
Primeiro Orientador: Carvalho, Sandra Helena Vieira de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Duarte, José Leandro da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Soletti, João Inácio
metadata.dc.contributor.referee2: Zanta, Carmem Lúcia de Paiva e Silva
metadata.dc.contributor.referee3: Bernardo, Vanderson Barbosa
Resumo: Substâncias fenólicas são responsáveis por conferir cor ao caldo de cana-de-açúcar. Sua remoção na etapa de clarificação do caldo, que ocorre após a moagem, torna um caldo claro e o açúcar de origem, fica mais branco e de maior valor comercial. O processo de sulfitação, que é aplicado com esse objetivo, proporciona barreiras na comercialização do açúcar cristal branco, em função dos resíduos de enxofre presentes acima dos limites das legislações vigentes no mercado internacional. Neste estudo, objetivando apresentar alternativas a clarificação do caldo de cana, foram estudados os Processos de Oxidação Avançado (POAs). Utilizou-se a ariedade de cana-de-açúcar RB-92579, face a sua maior produtividade no campo, e sua limitação industrial devido a elevada cor do caldo. Os experimentos por POA mantiveram as condições operacionais da etapa de clarificação do caldo do processo industrial: temperatura em torno de 100 oC e pH entre 6,8 a 7,2, corrigido com solução de hidróxido de cálcio. Uma dosagem de 0,75 molL-1 de peróxido de hidrogênio foi aplicada, além da exposição à luz ultravioleta. Os experimentos ocorreram em regime de batelada e em regime contínuo em reator de vidro em duas configurações: reator fechado sem espelho e reator aberto internamente espelhado. Para o tratamento do caldo por eletrólise foram utilizados eletrodos DSA® com base metálica de titânio, revestido com óxidos de rutênio e óxido de titânio, sendo aplicadas densidades de corrente de 10, 20 e 30 mA/cm2 . E empregou-se solução de Ca (OH)2 para correção do pH do caldo bruto. Como resultado, obteve-se uma redução de 65% de cor ICUMSA aplicando o tratamento por POA, nos experimentos em batelada e nos realizados em reator fechado sem espelho. A fotólise do peróxido de hidrogênio, a 0,75 molL-1 por irradiação de 85 Watts de luz ultravioleta aplicado em reator aberto e espelhado internamente, reduziu 85% a cor ICUMSA do caldo. Os experimentos realizados por eletrodegradação com densidade de corrente de 20mA/cm2 apresentaram uma maior eficiência na remoção da cor do caldo de cana-de-açúcar (90%), em um tempo de 90 minutos. Os resultados demonstraram que as aplicações por Processo Oxidativo Avançado por fotólise do peróxido de hidrogênio e do Processo Eletrolítico por eletrodegradação, podem ser alternativas em substituição ao processo por sulfitação, agregando maior valor ao açúcar.
Abstract: Phenolic substances are responsible for giving color to the sugarcane juice. Its removal in the broth clarification stage, which occurs after milling, makes a broth clear and the sugar of origin, becomes whiter and of greater commercial value. The sulfitation process, which is applied for this purpose, provides barriers to the commercialization of white crystal sugar, due to the sulfur residues present above the limits of the laws in force in the international market. In this study, aiming to present alternatives to clarifying the sugarcane juice, Advanced Oxidation Processes (POAs) were studied. The sugarcane variety RB-92579 was used, due to its greater productivity in the field, and its industrial limitation due to the high color of the juice. The experiments by POA maintained the operational conditions of the broth clarification stage of the industrial process: temperature around 100 oC and pH between 6.8 to 7.2, corrected with calcium hydroxide solution. A dosage of 0.75 molL-1 of hydrogen peroxide was applied, in addition to exposure to ultraviolet light. The experiments took place in batch mode and in a continuous regime in glass reactor in two configurations: closed reactor without mirror and open reactor internally mirrored. For the treatment of the broth by electrolysis, DSA® electrodes with titanium metal base, coated with ruthenium oxides and titanium oxide, were used, with current densities of 10, 20 and 30 mA / cm2 being applied. And Ca (OH) 2 solution was used to correct the pH of the raw broth. As a result, a reduction of 65% in ICUMSA color was obtained by applying the treatment by POA, in batch experiments and in those carried out in a closed reactor without a mirror. The photolysis of hydrogen peroxide, at 0.75 molL-1 by irradiation of 85 Watts of ultraviolet light applied in an open reactor and mirrored internally, reduced the ICUMSA color of the broth by 85%. The experiments carried out by electrodegradation with a current density of 20 mA / cm2 showed greater efficiency in removing the color from the sugarcane juice (90%), in a time of 90 minutes. The results demonstrated that the applications by Advanced Oxidative Process by photolysis of hydrogen peroxide and Electrolytic Process by electrodegradation, can be alternatives in substitution to the process by sulphite, adding greater value to sugar.
Palavras-chave: Cana-de-açúcar
Clarificação
Peróxido de hidrogênio
Processos oxidativos avançados
Eletroflotação
Eletrodegradação
Sugar cane
Clarification
Hydrogen peroxide
Advanced oxidative processes
Electroflotation
Electrodegradation
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: SANTOS, Jorge Luiz Valentim dos. Aplicação de processos oxidativos avançados visando a redução de cor do caldo de cana-de-açúcar variedade RB-92579. 2020. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7765
Data do documento: 29-jul-2020
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