Pirólise de resíduos torrefados de castanha-do-brasil: impactos no comportamento térmico e cinético

dc.contributor.advisor1Souza, Luiz Kleber Carvalho de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4621581382951807eng
dc.contributor.referee1Couceiro, Paulo Rogerio da Costa
dc.contributor.referee2Souza, Cristiane Daliassi Ramos de
dc.creatorColpani, Daiara
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8197199405762062eng
dc.date.issued2024-02-02
dc.description.abstractThe residues of Brazil nuts (Bertholletia excelsa) were evaluated, in their natural state and in torrefied form, for their energy potential during pyrolysis. Samples of shells (CBC) and husks (CBO) were torrefied at 220, 260 and 300 ºC for 30 and 60 min, and were characterized for their chemical and energetic composition. The evolution of gases was also observed during pyrolysis in a thermogravimetric analyzer coupled to a mass spectrometer (TGA/MS). In addition, the kinetics of the pyrolysis of untorrefied and torrefied samples were evaluated using the Flynn-Wall-Ozawa (FWO) and Vyazovkin (VYZ) models. The predominant reaction mechanism was determined by Master-plot method. The mean value of the activation energies ranged from 132.24 to 134.95 kJ mol-1 for CBC, from 135.53 to 138.47 kJ mol-1 for CT263, from 149.10 to 150.96 kJ mol-1 for CBO and from 145.83 to 148.14 kJ mol-1 for OT263. It was found that D2 and D4 diffusion mechanisms are prevalent in the decomposition of untorrefied samples, while torrefied samples were better adjusted to the F1/A2/A3/A4 nucleation models. As a whole, in view of the optimized parameters and elevation of the thermal stability of the material, the results demonstrate good potential for the use of Brazil nut shells and husks torrefied at 260 ºC for 30 min as biochar, whose mass yield after torrefaction was 77 and 69.2%, respectively. In addition, pyrolyzed Brazil nut residues also have great potential in the production of bio-oil and biogas, considering the large amount of volatile material in their composition.eng
dc.description.resumoOs resíduos sólidos da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) foram estudados, em sua forma bruta e torrefada, com ênfase em seu potencial energético durante a pirólise. Amostras da casca (CBC) e ouriço (CBO) foram torrefadas a 220, 260 e 300 °C por 30 e 60 min, e caracterizadas quanto à sua composição química e energética. A evolução de gases foi observada durante pirólise em um analisador termogravimétrico acoplado ao espectrômetro de massas (TGA/MS). Além disso, a cinética da pirólise das amostras torrefadas e não-torrefadas foi estudada utilizando-se os modelos de Flynn-Wall-Ozawa (FWO) e Vyazovkin (VYZ). O mecanismo de reação predominante foi determinado pelo método master-plot. O valor médio das energias de ativação variou de 132,24 a 134,95 kJ mol-1 para CBC, de 135,53 a 138,47 kJ mol-1 para CT263, de 149,10 a 150,96 kJ mol-1 para CBO e de 145,83 a 148,14 kJ mol-1 para OT263. Na decomposição de amostras não-torrefadas, modelos de difusão como D2 e D4 obtiveram melhores ajustes aos dados experimentais, enquanto em amostras torrefadas foi observado melhor ajuste aos modelos de nucleação F1/A2/A3/A4. Em geral, em vista dos parâmetros otimizados e elevação da estabilidade térmica do material, os resultados demonstraram grande potencial para o uso de cascas e ouriços da castanha-do-Brasil torrefadas a 260 °C por 30 min como biocarvão, cujo rendimento em massa após a torrefação foi de 77 e 69,2%, respectivamente. Além disso, resíduos pirolisados de castanha-do-Brasil também têm grande potencial na produção de bio-óleo e biogás, considerando a grande quantidade de material volátil em sua composição.eng
dc.description.sponsorshipFAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonaseng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationCOLPANI, Daiara. Pirólise de resíduos torrefados de castanha-do-brasil: impactos no comportamento térmico e cinético. 2024. 83 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2024.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10136
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exataseng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicaeng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.por
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICAeng
dc.subject.userCastanha-do-Brasilpor
dc.subject.userTorrefaçãopor
dc.subject.userPirólisepor
dc.subject.userCinéticapor
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/75428/DISS_DaiaraColpani_PPGQ.pdf.jpg*
dc.titlePirólise de resíduos torrefados de castanha-do-brasil: impactos no comportamento térmico e cinéticoeng
dc.typeDissertaçãoeng

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