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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BAGRG5| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Valorização de coprodutos das cadeias produtivas de biocombustiveis |
| Authors: | Fernanda Gomes de Mendonca |
| First Advisor: | Rochel Montero Lago |
| First Referee: | Fabrício Vieira de Andrade |
| Second Referee: | Ana Cláudia Bernardes Silva |
| Third Referee: | Vanya Marcia Duarte Pasa |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Ana Paula de Carvalho Teixeira |
| Abstract: | Neste trabalho foram investigadas rotas para a valorização de coprodutos das cadeias de diferentes biocombustíveis: a fração aquosa ácida (FAA) e o biocarvão obtidos na produção de bio-óleo e a glicerina formada na obtenção do biodiesel. O Capítulo 2 apresenta os resultados da recuperação de ácidos carboxílicos do meio aquoso com o objetivo de aplicar este método na FAA do bio-óleo utilizando a argila montmorilonita (Mt). Titulações e COT mostraram que esses ácidos podem ser adsorvidos em grandes quantidades pela argila Mt, chegando próximo de 50 mmol gargila- 1. Análises por DRX sugeriram que parte das moléculas dos ácidos é intercalada no espaço interlamelar da Mt. TGMS e BET indicaram que os ácidos acético e propanoico podem ser facilmente recuperados da Mt, levando a uma delaminação da mesma, com a formação de mesoporos e aumento da área superficial. Experimentos utilizando uma amostra real da FAA do bio-óleo indicaram que a Mt pode ser usada na remoção e recuperação de pequenos ácidos orgânicos presentes nesta mistura complexa. No Capítulo 3 foi investigada a aplicação de compósitos de Fe/C obtidos a partir da combinação da FAA com um rejeito rico em ferro em reações de foto-Fenton. Devido à sua elevada acidez, a FAA é capaz de extrair Fe3+ de rejeitos da mineração e, após tratamento térmico, levar à formação de compósitos. Todos os compósitos mostraram-se ativos em reações de fotoFenton para a oxidação de azul de metileno, apresentando elevadas atividades mesmo em meio neutro. O Capítulo 4 trata do estudo dos efeitos do tratamento térmico no biocarvão, que foram analisados com relação a mudanças na área superficial, grupos funcionais e reatividade. As caracterizações mostraram que o tratamento térmico levou ao aumento da área superficial com a modificação de grupos superficiais do biocarvão. Os materiais foram estudados para a adsorção de corantes e oxidação de sulfeto em meio aquoso. O Capítulo 5 mostra estudos envolvendo a combinação da glicerina, coproduto do biodiesel, com ácido oleico e ácido cítrico para obtenção de novos materiais, sendo obtidos produtos líquidos e sólidos. Os líquidos apresentaram propriedade de formação e quebra de emulsões com a variação do pH; já os sólidos mostraram-se géis poliméricos reticulados com capacidade de absorção de água e de adsorção de diferentes espécies, sendo capazes de reduzir espécies oxidantes que podem estar presentes em meio aquoso. |
| Abstract: | In this work it was investigated routes for the use of byproducts of different biofuels chains: aqueous acid fraction (AAF) and biochar obtained in bio-oil production, and glycerin obtained as byproduct of biodiesel. Chapter 2 presents the results on the recovery of carboxylic acids from aqueous medium aiming to apply this method in AAF from bio-oil using montmorillonite clay (Mt). Titrations and TOC analyses showed that these acids can be adsorbed in high amounts by Mt clay, close to 50 mmol g clay -1. XRD analyses suggested that a portion of acid molecules is intercalated in the interlayer space of Mt. TG-MS and BET indicated that acetic and propionic acids can be easily recovered from Mt, leading to a delamination of the clay, with mesopores formation and an increase of surface area. Experiments using AAF from bio-oil indicated that Mt can be used in the removal and recovery of small organic acids present in this complex mixture. Chapter 3 shows the results on the application of Fe/C composites obtained from AAFcombined to an iron-rich waste in photo-Fenton reactions. Due to its high acidity, AAF is capable to extract Fe3+ of mining wastes and, after a thermal treatment, take to the formation of composites. All the obtained composites showed efficiency in photo-Fenton reactions to oxidizemethylene blue, presenting high activities even in neutral medium.Chapter 4 presents the study on the effects of thermal treatment of biochar, which were analyzed considering changes on surface area, functional groups and reactivity. Characterizations showed that thermal treatment improved the surface area, modifying surface groups of biochar. The obtained materials were studied in adsorption of dyes and also in reactions of oxidation of aqueous sulfide. Chapter 5 shows the studies on the combination of glycerin, biodiesel byproduct, with afatty acid commonly present in different vegetable oils, oleic acid, to obtain new materials. Citric acid was used in the reactions as an interconnecting agent, and solid and liquid products were obtained. Liquid products presented the property to form and to break emulsions with pH variation. The solid products showed to be like a reticulated polymeric gel with high capacity to absorb water and other different species, being able to reduce oxidizing species that can be present in aqueous medium. |
| Subject: | Biocombustíveis Química inorgânica Glicerina Biodiesel Carvão Reaproveitamento |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BAGRG5 |
| Issue Date: | 4-Feb-2019 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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