Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13583
Type: Tese
Title: Fragmentação e hidrodesoxigenação dos resíduos de canade-açúcar via processo Organosolv catalítico para a produção de bio-óleo
Other Titles: Fragmentation and hydrodesoxygenation of sugarcane residues via catalytic Organosolv process to bio-oil production
Author(s)/Inventor(s): Wurzler, Gleicielle Tozzi
Advisor: Toniolo, Fábio Souza
Co-advisor: Noronha, Fábio Bellot
Co-advisor: Azevedo, Débora de Almeida
Abstract: Este trabalho estudou a produção de bio-óleo do bagaço de cana-de-açúcar via tratamento Organosolv catalítico usando isopropanol como solvente e doador in situ de hidrogênio na presença do catalisador comercial Ni-Raney e catalisador Mo2C mássico e suportados em carvão ativado (AC) ou γ-Al2O3. Estas reações foram repetidas para avaliar o tratamento do bagaço e palha adicionando H2 ex situ e na presença do catalisador Mo2C/AC. Nas reações sem H2 ex situ, a reação com Mo2C mássico exibiu o maior grau de deslignificação (80 %). O catalisador Ni-Raney atuou em estruturas derivadas da hemicelulose para formar grandes quantidades de ácidos, álcoois, e derivados furânicos. No entanto, os catalisadores do tipo Mo2C, foram mais seletivos aos produtos derivados da lignina, promovendo a formação de compostos aromáticos benzênicos (~340 µg mgbio-óleo-1 da reação com Mo2C/AC). A hidrólise enzimática dos resíduos pós-reação também foi avaliada. Melhor rendimento e concentração de glicose foram obtidos com o resíduo sólido pré-tratado a partir de tratamentos com catalisadores à base de carbeto. O catalisador Mo2C/AC apresentou os maiores rendimentos e concentrações de glicose (67 % e 13,7 g L-1, respectivamente). Nas reações com H2 ex situ, foram favorecidas a deslignificação e retenção de carboidratos na fase sólida. A detecção de hidrocarbonetos não foi considerável. Todavia, Mo2C/AC é um catalisador promissor para a valorização de diferentes frações de biomassa em uma biorrefinaria.
Abstract: This work studied the delignification of sugarcane bagasse via catalytic Organosolv treatment using isopropanol as solvent and in situ hydrogen donor in the presence of commercial Ni-Raney catalyst and bulk Mo2C and supported in activated carbon (AC) or γ-Al2O3. These reactions were repeated to evaluate the treatment of bagasse and straw by adding H2 ex situ and in the presence of the Mo2C/AC catalyst. For reactions without H2 ex situ, the degree of delignification, the composition of the bio-oil and the solid residues depended on the type of catalyst. The reaction with bulk Mo2C exhibited the highest delignification degree (80 %). The Ni-Raney catalyst acted on hemicellulose-derived structures to form large amounts of acids, alcohols and furan derivatives. However, Mo2C type catalysts were more selective to lignin derived products, promoting the formation of benzene aromatics (~340 µg mgbiooil-1 reaction with Mo2C/AC). Enzymatic hydrolysis of post-reaction residues was also evaluated. Better yield and glucose concentration were obtained with the pretreated solid residue from carbide-based catalyst treatments. Mo2C/AC catalyst showed the highest yields and glucose concentrations (67 % and 13.7 g L-1, respectively). H2 ex situ reactions favored delignification and retention of carbohydrates in the solid phase. The detection of hydrocarbons was not considerable. However, Mo2C/AC is a promising catalyst for the recovery of different biomass fractions in a biorefinery.
Keywords: Fragmentação da biomassa lignocelulósica
Carbetos
Hidrodesoxigenação
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Nov-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Química

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