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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13303
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Aplicação de resíduo da produção de álcool de segunda geração para remoção de contaminantes emergentes |
Autor(es): | Melo, Carolina Giuliana da Silva de |
Primeiro Orientador: | Soletti, João Inácio |
metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Carvalho, Sandra Helena Vieira de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Silva, Carlos Eduardo de Farias |
metadata.dc.contributor.referee2: | Silva, Antônio Osimar Sousa da |
Resumo: | A produção do etanol de segunda geração (2G) atua diretamente no âmbito da sustentabilidade industrial, aumentando os ciclos produtivos da cana-de-açúcar. No entanto, essa produção gera toneladas de resíduos lignocelulósico, que são subutilizados, sendo utilizados, exclusivamente, como combustível em caldeiras, para geração de vapor e energia elétrica. Neste sentido, este trabalho visa estudar novas oportunidades para utilização destes resíduos, a fim de que haja a melhoria e valorização do processo existente da produção do álcool 2G, aliado uma redução da poluição gerada por esses descartes. O objetivo do presente trabalho foi realizar a avaliação da eficiência do carvão ativado, produzido a partir do resíduo lignocelulósico da produção de álcool de 2G, como agente adsorvente na remoção do hormônio 17-β-estradiol. Desta forma foi realizada a pirólise, avaliando a influência das variáveis: temperatura de pirólise (500 e 700 ºC) e taxa de aquecimento (5 e 15ºC/min), seguida da ativação físico-química do biochar produzido. Posteriormente foi realizada a caracterização do biochar e carvão ativado por Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raio-X (EDX), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Análise Termogravimétrica (TGA). Além de estudos da cinética (pseudo-primeira e pseudo-segunda ordem) e da isoterma de adsorção (Langmuir e Freundlich). Feita toda a metodologia do trabalho, foi posssível obter o carvão produzido a 500ºC a 5ºC/min com maior rendimento e o carvão ativado produzido a 500ºC à 15ºC/min como o mais adequado para realizar as caracterizações e os testes de adsorção. Na análise imediata foi indicado: elevado teor de voláteis, baixos teores de carbono fixo, cinzas, e umidade. Os biochars produzidos apresentaram diversos grupos funcionais, incluindo a presença de O-H de grupos carboxílicos que caracteriza forte adsorção. O estudo cinético mostrou que o equilíbrio de adsorção foi alcançado em torno de 90 minutos e o modelo de pseudo-segunda ordem é o mais adequado para a adsorção. Já para as isotermas, a adsorção segue preferencialmente modelo descrito por Langmuir. Desta forma, com esses estudos foi possível concluir que o material estudado possui um atrativo potencial adsortivo, devido às características físico-químicas presentes. |
Abstract: | The production of second-generation ethanol (2G) acts directly in the field of industrial sustainability, increasing the production cycles of sugarcane. However, this production generates tons of lignocellulosic residues, which are underutilized, being used exclusively as fuel in boilers, for generating steam and electricity. In this sense, this work aims to study new opportunities for the use of these residues, so that there is an improvement and appreciation of the existing process of the production of 2G alcohol, combined with a reduction of the gases generated by these discards. The objective of the present work was to evaluate the efficiency of activated charcoal, produced from the lignocellulosic residue of 2G alcohol production, as an adsorbent agent in the removal of 17-β-estradiol hormones. Thus, pyrolysis was carried out, evaluating the influence of the variables: pyrolysis temperature (500 and 700 ºC) and heating rate (5 and 15 ºC/min), followed by the physical-chemical activation of the produced biochar. Subsequently, the characterization of biochar and activated carbon was performed by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA). In addition to kinetic studies (pseudo-first and pseudo-second order) and the adsorption isotherm (Langmuir and Freundlich). Once all the methodology of the work was done, it was possible to obtain the charcoal produced at 500ºC at 5ºC/min with higher yield and the activated carbon produced at 500ºC at 15ºC/min as the most adequate to carry out the characterizations and adsorption tests. In the immediate analysis it was indicated: high content of volatiles, low content of fixed carbon, ash and moisture. The produced biochars presented several functional groups, including the presence of O-H of carboxylic groups that characterize strong adsorption. The kinetic study showed that the adsorption equilibrium was reached around 90 minutes and the pseudo-second order model is the most suitable for the adsorption. As for the isotherms, the adsorption preferentially follows the model described by Langmuir. Thus, with these studies it was possible to conclude that the material studied has an attractive adsorptive potential, due to the physical-chemical characteristics present. |
Palavras-chave: | Carvão ativado Adsorção Hormônio 17β-estradio Activated carbon Adsorption hormone 17β-estradio |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.department: | Curso de Engenharia Química- Bacharelado |
Citação: | MELO, Carolina Giuliana da Silva de. Aplicação de resíduo da produção de álcool de segunda geração para remoção de contaminantes emergentes. 2024. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13303 |
Data do documento: | 5-mai-2023 |
Aparece nas coleções: | Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC |
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