Pirólise rápida de borracha residual de pneus inservíveis (BRPI) utilizando catalisadores de Fe

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Ferreira, Pedro Paulo Linhares
Orientador(a): Melo, Dulce Maria de Araújo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Pirólise rápida
Borracha residual
Catalisadores de ferro
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27402
Resumo: A borracha residual de pneus inservíveis (BRPI), depositada em aterros de maneira irregular, torna-se um resíduo industrial preocupante. No Brasil, estima-se que anualmente são gerados 20 milhões da BRPI e 289 milhões do resíduo só na Europa. Logo, através da legislação vigente (CONAMA nº 416/2009), viu-se a necessidade de diminuir os impactos ambientais gerados pela BRPI. Tecnologias limpas foram incrementadas na destinação deste resíduo, dentre elas o processo de pirólise que, combinado com o uso de catalisadores, aparece como tecnologia promissora para converter a BRPI em produtos que podem ser usados, não só para produção de energia, bem como para geração de produtos químicos valiosos. Por outro lado, a biomassa de cinza de casca de arroz (CCA) é um resíduo valioso, que tem sido empregado como suporte de catalisadores. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um catalisador de Fe/CCA na pirólise da BRPI para a produção de compostos químicos usados na indústria, comparando-a com a de um catalisador de Fe/MCM-41, também preparado a paritir da biomassa. Para tanto, resíduos e catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), área específica (BET) e análise termogravimétrica (TG), além de análise imediata. Os catalisadores Fe/MCM-41 e Fe/CCA foram avaliados no processo de pirólise rápida da BRPI a 400°C, para obtenção de produtos químicos em um pirolisador 5200 HP-R da CDS Analytical, e os gases condensados da pirólise foram analisados em um cromatógrafo 3900 da VARIAN. A partir dos resultados, foi possível observar que houve a produção de p-cimeno. O catalisador Fe/CCA obteve melhor desempenho na geração dos produtos químicos.
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Tecnologias limpas foram incrementadas na destinação deste resíduo, dentre elas o processo de pirólise que, combinado com o uso de catalisadores, aparece como tecnologia promissora para converter a BRPI em produtos que podem ser usados, não só para produção de energia, bem como para geração de produtos químicos valiosos. Por outro lado, a biomassa de cinza de casca de arroz (CCA) é um resíduo valioso, que tem sido empregado como suporte de catalisadores. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um catalisador de Fe/CCA na pirólise da BRPI para a produção de compostos químicos usados na indústria, comparando-a com a de um catalisador de Fe/MCM-41, também preparado a paritir da biomassa. Para tanto, resíduos e catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), área específica (BET) e análise termogravimétrica (TG), além de análise imediata. Os catalisadores Fe/MCM-41 e Fe/CCA foram avaliados no processo de pirólise rápida da BRPI a 400°C, para obtenção de produtos químicos em um pirolisador 5200 HP-R da CDS Analytical, e os gases condensados da pirólise foram analisados em um cromatógrafo 3900 da VARIAN. A partir dos resultados, foi possível observar que houve a produção de p-cimeno. O catalisador Fe/CCA obteve melhor desempenho na geração dos produtos químicos.The residual rubber of unserviceable tires (RRUT), incorrectly disposed of in landfill sites, becomes worrisome industrial waste. It is estimated that Brazil alone produces 20 million tons of RRUT annually, while Europe generates 289 million tons. Hence, it became necessary to reduce the environmental impacts generated by RRUT due to the newly-enacted law (CONAMA no. 416/2009). Clean technologies, such as pyrolysis, have been applied to the processing of this residue. The pyrolysis process, together with catalysts, appears to be a promising technology for the conversion of RRUT into products that can be used not only for energy but also for the generation of chemicals, such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX). On the other hand, the bagasse fly ash (BFA) biomass is a valuable residue, that has been used as a catalyser support . Therefore, the current paper has as objective evaluate the performance of an Fe/BFA catalyser during the RRUT pyrolysis to the production of chemical compounds used at industry, comparing him with an Fe/MCM-41 catalyser, also made from biomass. For this purpose, the residue and the catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), BET surface área, thermogravimetric analysis (TGA), in addition to the immediate analysis. The efficacy of two catalysts, Fe/MCM-41 and Fe/CCA, was compared. Each catalyst was applied to the fast pyrolysis process of the RRUT at 400°C to obtain chemical compounds in a CDS Analytical 5200 HP-R pyrolyzer, and the condensed gases were analysed in a VARIAN 3900 chromatograph. Due to these results, it was possible to observe that the overall chemical compound generation was harmed, in addition to the occurance of a new compound p-cymene. From the results, was possible analyse that there was pcymene production. The Fe/BFA got an better performance on chemical production generation.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAPirólise rápidaBorracha residualCatalisadores de ferroPirólise rápida de borracha residual de pneus inservíveis (BRPI) utilizando catalisadores de Feinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTPiróliserápidaborracha_Ferreira_2016.pdf.txtPiróliserápidaborracha_Ferreira_2016.pdf.txtExtracted texttext/plain181170https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27402/2/Pir%c3%b3liser%c3%a1pidaborracha_Ferreira_2016.pdf.txt64d6ec50d711d276e97048770be34674MD52THUMBNAILPiróliserápidaborracha_Ferreira_2016.pdf.jpgPiróliserápidaborracha_Ferreira_2016.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1301https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27402/3/Pir%c3%b3liser%c3%a1pidaborracha_Ferreira_2016.pdf.jpg3a38db6a7427c852af544e6a0db460d8MD53ORIGINALPiróliserápidaborracha_Ferreira_2016.pdfapplication/pdf2627400https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27402/1/Pir%c3%b3liser%c3%a1pidaborracha_Ferreira_2016.pdf8940fd73d6d4f662a42dd9d3765a3e1bMD51123456789/274022019-08-11 02:21:05.02oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27402Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-08-11T05:21:05Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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