Estudo termoquímico da pirólise de huminas usando diferentes funções de deconvolução
Data
2024-09-04
Autores
Macedo, Marina Gontijo Souza 
Orientadores
Tovar, Laura Plazas
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
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Resumo
As huminas (HUs) podem ser reconhecidas como produtos valiosos, com potencial termoquímico significativo contribuindo ao avanço tecnológico das biorrefinarias à base de carbono, servindo como potencial substituto de produtos químicos à base de petróleo. São subprodutos de reações de hidrólise ácida de açucares comumente não aproveitados contrariando os princípios da química circular no que tange o reaproveitamento em todo processo produtivo. Neste trabalho de conclusão de curso, buscase explorar o potencial termoquímico desses materiais, com foco em seu potencial energético. O estudo concentrase nas huminas produzidas em três cenários distintos: produção de ácido levulínico em três etapas; conversão ácida de açúcar de bagaço de cana para produzir ácido levulínico em uma única etapa e, finalmente, a síntese de furfural por meio da conversão catalítica ácida de açúcares hemicelulósicos extraídos da canadeaçúcar. Foram investigadas a caracterização estrutural e morfolófica das huminas, seu comportamento de pirólise por meio de perfis termogravimétricos em atmosfera inerte, e, por fim, foi desenvolvido um modelo cinético para reações paralelas, o qual descreve a formação de frações de gás, óleo e do sólido residual. A caracterização das HUs, realizada por meio da análise MEVEDS, confirmou a estrutura esférica das partículas com aglomerações ou não, e a composição das HUs por C e O principalmente, e frações de NA, Si e S. Os espectros de IR apresentam bandas comuns para todas huminas, assim observase que os diferentes cenários de formação não causam diferenças significativas na composição das huminas. A pirólise das huminas consiste em um processo complexo subdividida em três etapas (pirólise inicial e pirólise secundária) e com significante perda de massa. Devido à complexidade do processo de pirólise das huminas a cinética do processo foi descrita em seis reações paralelas independentes usando a função de Fraser Suzuki. As huminas apresentam perfis de degradação diferentes entre si, o que evidencia que para análise da cinética de pirólise há a necessidade do estudo de condições de pirólise específica para cada cenário de formação das HUs, além disso, para todas o processo de pirólise apresentou energias de ativação negativas que podem ser explicadas pela formação de complexos préreativos e estados de transição.