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http://hdl.handle.net/1843/URMR-87QNMV| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Preparação de carvão ativado a partir de torta prensada de Raphanus sativus L. e utilização para clarificação de soluções. |
| Authors: | Diego Luiz Nunes |
| First Advisor: | Adriana Silva Franca |
| First Referee: | David Lee Nelson |
| Second Referee: | Sergio Francisco Aquino |
| Third Referee: | Leandro Soares de Oliveira |
| Abstract: | A busca por alimentos mais saudáveis tem incentivado as pesquisas e implantações de processos que utilizem menores quantidades de agentes químicos em sua cadeia produtiva, criando os produtos denominados eco-friendly (ecologicamente favoráveis). O açúcar é um alimento extensivamente utilizado na alimentação humana e sua produção faz uso de variados reagentes químicos necessários para produzir um produto incolor e com granulometria controlada. O presente trabalho visa desenvolver um material adsorvente, a partir de um resíduo agro-industrial (potencial agente poluidor), a torta de nabo forrageiro (Raphanus sativus), obtido da prensagem de sementes para a extraçãode óleo, cuja aplicação é primordialmente para a produção de biodiesel. Com o intuito de aprimorar o potencial adsortivo, a torta de nabo forrageiro foi carbonizada em forno irradiado por micro-ondas, como alternativa de baixo consumo energético para obtenção de um material carbonáceo adsorvente. Foram avaliados diferentes tempos decarbonização para definição do melhor processo de queima e, do melhor material encontrado, avaliado seu potencial adsortivo com base na remoção do corante azul de metileno de soluções aquosas. Utilizaram-se técnicas estatísticas de planejamento de experimentos, para melhor avaliar os efeitos dos parâmetros de interesse (e.g., aconcentração inicial de corante, pH inicial da solução, a granulometria do material adsorvente e a proporção desse material com o volume de solução de contato) sobre o desempenho do adsorvente preparado. Avaliaram-se, também, diversos modelos matemáticos visando determinar aqueles que melhor descrevessem o equilíbrio, acinética e a termodinâmica do processo de adsorção. O equilíbrio de adsorção foi melhor ajustado pelo modelo de Langmuir e a cinética pelo modelo de pseudo-segunda ordem. Do ponto de vista termodinâmico, o processo de adsorção foi determinado ser espontâneo e favorável, apresentando pequena variação em sua energia interna. Umavez caracterizado o desempenho do adsorvente preparado, o material foi empregado na clarificação de soluções aquosas de açúcar mascavo solubilizado para avaliar o potencial de aplicação deste no processo produtivo do açúcar para remoção de cor. O adsorvente produzido e caracterizado clarificou em cerca de 30% a solução. Foi testada a ativação química do material e também aplicada neste teste, conseguindo clarificar a solução de açúcar mascavo em até 80%, demonstrando o potencial de aplicação de resíduos agroindustriaisprocessados como insumos para indústria de alimentos. |
| Abstract: | The search for healthier food products has favored research and processes that employ lower amounts of chemical substances in the production chain, so the final products can be termed eco-friendly. Sugar is an extensively used food product and its production involves a wide variety of chemical reagents that are needed in order to obtain a finalproduct without color and with controlled size. The present study has the objective of developing an adsorbent, based on an agri-industrial residue (potential poluting agent), the pressed cake obtained after pressing Raphanus sativus L. seeds for oil extraction, which presents interest for biodiesel production. With the objective of improving its adsorptivepotential, the Raphanus sativus L. pressed cake was submitted to carbonization in a microwave oven, as a lower energy consumption alternative for the production of an activated carbon. Several processing times were evaluated in order to establish the carbonization procedure. The adsorption potential was evaluated for methylene blue removal from aqueous solutions. Experiment design was employed in order to verify the best combination of the following parameters: initial dye concentration, initial solution pH, particle diameter and the ratio between the amount of adsorbent and adsorbate. All parameters were considered relevant (p . 5%). The adsorption process was studied withrespect to mathematical models that allowed for its characterization in terms of equilibrium, kinetics and thermodynamics. The models that provided the best fits with respect to equilibrium and kinetics data were Langmuir and pseudo second-order (type I), respectively. From a thermodynamics point of view, the process was found to beexpontaneous and favorable, with a small variation of internal energy. After evaluation of the adsorption process, the adsorbent was employed for brown sugar clarification (aqueous solution). The produced adsorbent provided approximately 30% of color removal. Chemical activation was tested, which provided 80% clarification of the brownsugar aqueous solution. Such results demonstrated the potential of agricultural residues in the production of adsorbents with application in food processing |
| Subject: | Alimentos Indústria açucareira Açúcar Alimentos Processamento Adsorção Carvão ativado |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/URMR-87QNMV |
| Issue Date: | 29-Aug-2009 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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