Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/18540| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Coqueificador para resíduos sólidos |
| Autor(es)/Inventor(es): | Marques, Carolina Soares Nascimento, Gisele Santos Queiroz Huguet do Santos, Helen Katiane Abreu dos |
| Orientador: | Zakon, Abraham |
| Resumo: | O consumo da água de coco verde, in natura, nas praias brasileiras gera um problema ambiental, pois o destino final das cascas (aproximadamente 85% do peso bruto da fruta) envolve lixões, margens de estradas e aterros municipais. O seu aproveitamento para produzir carvão vegetal e carbono ativado em cooperativas ou indústrias químicas específicas é viável e desejável, além de ser uma alternativa para diminuir o espaço ocupado por estes resíduos em aterros municipais e reduzir a proliferação de vetores biológicos capazes de transmitir doenças. Uma ampla revisão de fornos e retortas para pirolisar biomassa foi realizada com o intuito de conceber um equipamento termoquímico simples para coqueificar cascas de coco verde e produzir carvão ativado, que pode ser empregado no tratamento de águas, efluentes líquidos e gases de exaustão. Diversos tipos de madeira ou lenha, cascas de cocos, folhas prensadas, capins, turfas e serragens podem ser utilizados na produção de carvão vegetal e serem posteriormente convertidos em carbono ativado (expressão tecnicamente correta). Um coqueificador é o mesmo que uma retorta ou um forno destinado a converter carvão mineral em coque em altas temperaturas e na ausência de oxigênio livre na sua câmara de redução química. Qualquer forno pode ser operado em condições oxidantes (em presença de oxigênio ou ar atmosférico) ou de combustão para materiais potencialmente combustíveis. O mesmo forno, retorta ou coqueificador pode operar em condições de redução química (na ausência de oxigênio ou ar atmosférico) ou de pirólise (termodegradação química) de materiais orgânicos e biológicos, e, ainda,de gasificação (em presença de um agente oxidante como o vapor d’água, ar, oxigênio ou dióxido de carbono). Os processos termoquímicos empregados para coqueificar os carvões minerais e frações de petróleo são análogos (ou inspiradores) aos da produção de carvões vegetais e animais (de ossos) e foram considerados na memória tecnológica exposta. Um carvão vegetal (industrial ou para fins comerciais de consumo em restaurantes e domicílios) pode ser obtido em fornos aquecidos até 550oC e conterá ainda um teor de alcatrão nos poros da sua estrutura carbonosa. Um carbono ativado pode resultar do aquecimento do carvão vegetal acima de 700 ºC com “ativação gasosa” (ou arraste físico-químico com algum gás ou vapor d’água) ou “ativação química” (com o auxílio de algum reagente químico sólido ou líquido) para remover as frações alcatroadas e pirolenhosas remanescentes. É necessário incorporar na fabricação de carbono ativado a partir de cascas de coco verde as seguintes etapas de processamento: fragmentação ou dilaceração da fruta, pré-secagem solar, e secagem, destilação seca, carbonização, ativação e resfriamento. É possível aproveitar os excessos de energia térmica produzidos para se operar dois tipos de retortas de ativação: empregando vapor d’água e fumos da combustão (predominantemente, o dióxido de carbono) como agentes de arraste, o que possibilita maximizar o rendimento de unidades de produção. Foi proposto um processo de produção integrada de carvão vegetal e carbono ativado a partir da coqueificação dos resíduos das cascas de coco verde, que incluiu a sua pré-secagem solar e, duas rotas paralelas de ativação de carvão vegetal, em duas retortas adicionais, com os gases da combustão e do vapor produzido por uma caldeira. Para realizar a pré-secagem solar foi concebido um equipamento de construção simples denominado “túnel de secagem solar” com módulos constituídos com paredes, telhados de vidro e chaminé individuais em cada segmento tridimensional, capaz de acolher contêineres móveis com carga úmida de cascas de coco verde por vários dias. A concepção do processo básico de coqueificação e ativação envolve a queima do gás da madeira ou emissões gasosas e vapores pirolenhosos e alcatroados nas retortas de carbonização e ativação, porém, pode ser flexibilizada para separar esses compostos biocarboquímicos com vistas à sua comercialização e possibilita inserir mais de uma retorta de ativação por vapor d’água ou por dióxido de carbono na instalação industrial para maximizar a produção e o aproveitamento de energia térmica. |
| Palavras-chave: | Coco Casca do coco |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOS |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | Ago-2010 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Citação: | MARQUES, Carolina Soares; NASCIMENTO, Gisele Santos Queiroz Huguet do; SANTOS, Helen Katiane Abreu dos. Coqueificador para resíduos sólidos. 2010. 256 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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