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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BB9TNS
Tipo: | Tese de Doutorado |
Título: | Decomposição térmica do ácido oleico na presença de sais de ferro para obtenção de biocombustíveis e outros produtos de interesse industrial |
Autor(es): | Fabiano Gomes Ferreira de Paula |
primer Tutor: | Rochel Montero Lago |
primer Co-tutor: | Ana Paula de Carvalho Teixeira |
primer miembro del tribunal : | Ricardo Reis Soares |
Segundo miembro del tribunal: | Marcio Jose da Silva |
Tercer miembro del tribunal: | Arilza de Oliveira Porto |
Cuarto miembro del tribunal: | Ricardo Mathias Orlando |
Resumen: | Neste trabalho, a decomposição de ácido oleico (AO) na presença de sais de ferro foi investigada com o objetivo de produzir biocombustíveis e outros produtos de interesse industrial. Para tal, precursores a base de ferro e ácido oleico foram preparados e decompostos termicamente a 550°C por 1 hora em atmosfera inerte de argônio.No capítulo 3 é apresentada a preparação dos precursores baseados em nitrato de ferro (III) como fonte para o metal, nas proporções molares de 1:1 e 1:3 Fe:AO. Ao final da decomposição térmica, foram obtidos produtos líquidos (51%m/m) compostos de nitrilas graxas, com seletividade de até 80% para o precursor FN:3AO, e cetonas. Os produtos sólidos formados mostraram que durante o processo de decomposição térmica houve redução do metal (Fe3+ para Fe2+) e formação de óxidos, principalmente magnetita, além de materiais carbonáceos. Já os produtos gasosos foram formados por uma mistura de combustíveis, H2 (65-73%) e hidrocarbonetos leves C1-C4 (22-31%). No capítulo 4, em que cloreto de ferro(III) foi utilizado na preparação do precursor, novamente o efeito do ânion foi observado. Neste caso, cloretos de acila foram obtidos, com conversão total do AO quando a proporção Fe:0,5AO foi utilizada. Os produtos sólidos apresentaram formação de FeCl2 e materiais carbonáceos. Os produtos gasosos observados foram H2 (42-56%) e hidrocarbonetos leves C1-C4 (42-58%). O capítulo 5 foi dedicado à decomposição térmica do oleato de ferro(III), utilizado como molécula modelo, sem a influência de ânions. Após a conversão completa do ácido graxo de partida, cetonas graxas foram obtidas na fração líquida dos produtos, que podem ser utilizadas como precursoras para biocombustíveis. Os produtos sólidos e gasosos foram similares àqueles obtidos na decomposição dos outros precursores. Testes preliminares utilizando rejeito da mineração de ferro também foram realizados na presença de AO, e mostraram que, sob pressão de Ar (10 bar) e 350°C, conversão total do ácido oleico pode ser obtida para produção de cetonas. |
Abstract: | In this work, the thermal decomposition of oleic acid (OA) wasinvestigated in the presence of iron compounds, in order to obtain biofuels and other high added-value products. For such, iron and OA based precursors were prepared and thermally decomposed at 550°C for 1h in argon atmosphere. Concerning the results, in chapter 3, precursors were prepared by mixing OA and iron(III) nitrate in molar ratios of 1:1 and 1:3 Fe:OA. After thermal decomposition the liquid products (51%wt) were composed by fatty nitriles, with 80% selectivity (for 1:3 precursor), and ketones. The solid products were mainly iron oxides, mainly magnetite, and carbonaceous materials. For last, H2 (65-73%) and light hydrocarbons C1-C4 (22-31%) were found in the gas products. In chapter 4, it was evaluated the anion effect by using iron(III) chloride as iron source for the precursor preparation. In this case, the liquid products showed the formation of acyl chlorides, but the complete conversion of OA was only achieved when Fe excess was used in the precursor preparation (Fe:0.5OA). The solid was formed by iron(II) chloride showing that the metal was reduced during the reaction, and carbon. For the gases, the same trend of chapter 3 was found, H2 (42-56%) and light hydrocarbons C1-C4 (42-58%) as major products.In chapter 5, iron oleate was synthetized as model complex for thethermal decomposition. A complete conversion of the starting acid wasachieved with 94% selectivity for ketones within the liquid fraction (55%wt). This product is used as biofuels precursors in biorefineries. The solid and gas products followed the tendency of last chapters. Afterwards, preliminary experiments were performed using Fe-rich tailings from mining industry. The promising results showed that complete conversion of OA to ketones can be achieved by using Ar pressure of 10 bar in 350°C. |
Asunto: | Cloretos Biocombustíveis Cetonas Hidrocarbonetos Química inorgânica Cloreto de ferro Nitrilas Ácidos graxos |
Idioma: | Português |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Institución: | UFMG |
Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BB9TNS |
Fecha del documento: | 13-mar-2019 |
Aparece en las colecciones: | Teses de Doutorado |
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