Síntese, caracterização e aplicação do MCM-41 e A1-MCM-41 na pirólise do resíduo atmosférico de petróleo

In present work, mesoporous materials of the M41S family were synthesized, which were discovered in the early 90s by researchers from Mobil Oil Corporation, thus allowing new perspectives in the field of catalysis. One of the most important members of this family is the MCM-41, which has a hexagonal array of mesopores with pore diameters ranging from 2 to 10 nm and a high surface area, enabling it to become very promising for the use as a catalyst in the refining of oil in the catalytic cracking process, since the mesopores facilitate the access of large hydrocarbon molecules, thereby increasing the production of light products, that are in high demand in the market. The addition of aluminum in the structure of MCM-41 increases the acidity of the material, making it more beneficial for application in the petrochemical industry. The mesoporous materials MCM-41 and Al-MCM-41 (ratio Si / Al = 50) were synthesized through the hydrothermal method, starting with silica gel, NaOH and distilled water. CTMABr was used as template, for structural guiding. In Al-MCM-41 the same reactants were used, with the adding of pseudoboehmite (as a source of aluminum) in the synthesis gel. The syntheses were carried out over a period of four days with a daily adjustment of pH. The optimum conditions of calcination for the removal of the organic template (CTMABr) were discovered through TG / DTG and also through analysis by XRD, FTIR and Nitrogen Adsorption. It was found that both the method of hydrothermal synthesis and calcination conditions of the studies based on TG were promising for the production of mesoporous materials with a high degree of hexagonal array. The acidic properties of the materials were determined by desorption of n-butylamine via thermogravimetry. One proved that the addition of aluminum in the structure of MCM-41 promoted an increase in the acidity of the catalyst. To check the catalytic activity of these materials, a sample of Atmospheric Residue (RAT) that is derived from atmospheric distillation of oil from the Pole of Guamaré- RN was used. This sample was previously characterized by various techniques such as Thermogravimetry, FTIR and XRF, where through thermal analysis of a comparative study between the thermal degradation of the RAT, the RAT pyrolysis + MCM-41 and RAT + Al- MCM-41. It was found that the Al-MCM-41 was most satisfactory in the promotion of a catalytic effect on the pyrolysis of the RAT, as the cracking of heavy products in the waste occurred at temperatures lower than those observed for the pyrolysis with MCM-41, and thereby also decreasing the energy of activation for the process and increasing the rates of conversion of residue into lighter products

Integração agricultura-pecuária em plantio direto: produção de forragem e resíduo de palha após pastejo

O objetivo deste trabalho foi verificar, no sistema integração agricultura-pecuária, a possibilidade de utilizar uma cultura para pastejo cujos resíduos permitam produção de palha suficiente para a manutenção do plantio direto, bem como avaliar a produção da forrageira e do resíduo em diferentes distâncias em relação ao centro do pivô, em três épocas, e o desempenho econômico do sistema. Avaliaram-se o impacto do pastejo rotacionado de sorgo forrageiro em plantio direto, sob irrigação em um pivô central de 75 ha, sobre a produção de matéria seca do sorgo forrageiro, a quantidade de resíduos, o custo de produção e o ganho de peso animal. O ensaio foi conduzido num Latossolo Vermelho Distrófico. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro tratamentos principais: locais de amostragem em diferentes distâncias em relação ao centro do pivô; três tratamentos secundários (ciclos de pastejos) e sete repetições (sete piquetes de 9,37 ha para pastejo, dispostos na forma de pizza). Os resultados permitiram concluir que: a produção do sorgo forrageiro foi suficiente para permitir um ganho 621 kg ha-1 de peso vivo e a quantidade de resíduos de sorgo após o pastejo foi suficiente para suprir o aporte anual de matéria seca de palha necessária para a manutenção do plantio direto; a área, após os pastejos, continuou passível de ser explorada no sistema de plantio direto, e o sistema pesquisado mostrou-se técnica e economicamente viável.

Caracterização de resíduo sólido formado em biodiesel de sebo bovino

Biodiesel production has increased over the last decade because of the benefits associated with this fuel, including renewability, domestic feedstock, lower toxicity, and biodegradability. From 2008, the use of beef tallow as a feedstock for biodiesel production in Brazil has increased in significance, representing the second largest source of biodiesel, after soybeans. However, the performance of biodiesel in cold weather conditions is worse than diesel because of deposition of insoluble at low temperatures, accelerating the plugging of fuel filters and injectors of the vehicle engine. Studies have been conducted on beef tallow biodiesel, mostly related to the properties of thermal and oxidative stability. However, few studies have described the nature of the precipitate formed and its influence on product quality. Research suggests that the cause of deposition is related to the nature of saturated esters and monoacylglycerols as inducing agents. This study monitored the levels of mono-, diand triacylglycerols, the oxidation stability and the cold filter plugging point (CFPP) in beef tallow biodiesel samples from two commercial producers in Brazil for a period of twelve months. Filtered precipitates were analyzed by comparative techniques of GCFID, HPLC-UV/VIS, HPLC-MS-IT-TOF and TG to verify the nature, using monopalmitin and monostearin as reference standards. The formation of precipitate reduced the levels of monoacylglycerols in the beef tallow biodiesel. GC-FID and LCMS- IT-TOF results confirmed the nature of the deposit as saturated monoacylglycerols, predominantly monostearin and monopalmitin as the second major component. Moreover the TG analysis of the residue indicated similar thermal decomposition of the reference standards. The precipitate did not affect the oxidation stability of beef tallow biodiesel and the CFPP characteristic of blends up B60. However, the presence of iron reduced significantly the oxidation stability of biodiesel

Caracterização de resíduo sólido formado em biodiesel de sebo bovino

Biodiesel production has increased over the last decade because of the benefits associated with this fuel, including renewability, domestic feedstock, lower toxicity, and biodegradability. From 2008, the use of beef tallow as a feedstock for biodiesel production in Brazil has increased in significance, representing the second largest source of biodiesel, after soybeans. However, the performance of biodiesel in cold weather conditions is worse than diesel because of deposition of insoluble at low temperatures, accelerating the plugging of fuel filters and injectors of the vehicle engine. Studies have been conducted on beef tallow biodiesel, mostly related to the properties of thermal and oxidative stability. However, few studies have described the nature of the precipitate formed and its influence on product quality. Research suggests that the cause of deposition is related to the nature of saturated esters and monoacylglycerols as inducing agents. This study monitored the levels of mono-, diand triacylglycerols, the oxidation stability and the cold filter plugging point (CFPP) in beef tallow biodiesel samples from two commercial producers in Brazil for a period of twelve months. Filtered precipitates were analyzed by comparative techniques of GCFID, HPLC-UV/VIS, HPLC-MS-IT-TOF and TG to verify the nature, using monopalmitin and monostearin as reference standards. The formation of precipitate reduced the levels of monoacylglycerols in the beef tallow biodiesel. GC-FID and LCMS- IT-TOF results confirmed the nature of the deposit as saturated monoacylglycerols, predominantly monostearin and monopalmitin as the second major component. Moreover the TG analysis of the residue indicated similar thermal decomposition of the reference standards. The precipitate did not affect the oxidation stability of beef tallow biodiesel and the CFPP characteristic of blends up B60. However, the presence of iron reduced significantly the oxidation stability of biodiesel

Comparação de custos de implantação de eucalipto com resíduo celulósico em substituição ao fertilizante mineral

A grande expansão das indústrias e do mercado consumidor tem provocado, nas últimas décadas, a geração de elevadas quantidades de resíduos, os quais têm constituído constante preocupação econômica e ambiental. Objetivou-se, neste trabalho, analisar a viabilidade econômica do uso de três doses de composto orgânico, oriundo da compostagem de resíduos da extração da celulose, em substituição à adubação mineral, na cultura do eucalipto, no município de Selvíria, MS. A metodologia de custos adotada foi a do custo operacional total e do custo total. Concluiu-se que, por causa do elevado custo de transporte e aplicação, a adubação orgânica mostrou-se mais onerosa em relação à mineral, sendo sua utilização viável, economicamente, apenas nas proximidades da indústria produtora.

Degradação térmica e catalítica do resíduo atmosférico de petróleo (RAT), utilizando materiais nanoestruturados do tipo SBA-15

In this work were synthesized and characterized the materials mesoporous SBA-15 and Al- SBA-15, Si / Al = 25, 50 and 75, discovered by researchers at the University of California- Santa Barbara, USA, with pore diameters ranging from 2 to 30 nm and wall thickness from 3.1 to 6.4 nm, making these promising materials in the field of catalysis, particularly for petroleum refining (catalytic cracking), as their mesopores facilitate access of the molecules constituting the oil to active sites, thereby increasing the production of hydrocarbons in the range of light and medium. To verify that the materials used as catalysts were successfully synthesized, they were characterized using techniques of X-ray diffraction (XRD), absorption spectroscopy in the infrared Fourier transform (FT-IR) and adsorption nitrogen (BET). Aiming to check the catalytic activity thereof, a sample of atmospheric residue oil (ATR) from the pole Guamaré-RN was performed the process by means of thermogravimetry and thermal degradation of catalytic residue. Upon the curves, it was observed a reduction in the onset temperature of the decomposition process of catalytic ATR. For the kinetic model proposed by Flynn-Wall yielded some parameters to determine the apparent activation energy of decomposition, being shown the efficiency of mesoporous materials, since there was a decrease in the activation energy for the reactions using catalysts. The ATR was also subjected to pyrolysis process using a pyrolyzer with gas chromatography coupled to a mass spectrometer. Through the chromatograms obtained, there was an increase in the yield of the compounds in the range of gasoline and diesel from the catalytic pyrolysis, with emphasis on Al-SBA-15 (Si / Al = 25), which showed a percentage higher than the other catalysts. These results are due to the fact that the synthesized materials exhibit specific properties for application in the process of pyrolysis of complex molecules and high molecular weight as constituents of the ATR

Aplicação de resíduo industrial para isolamento térmico: uma proposta para utilização do poliuretano de mamona com agregado de resíduo plástico termofixo

A aplicação de isolantes térmicos em sistemas construtivos promove vantagens com vistas ao conforto térmico de ambientes. E com isso, o aumento da produtividade em locais de trabalho, a sensação de bem-estar e a diminuição dos custos com climatização. A demanda por conforto ambiental, no âmbito da isolação térmica, somada ao advento de novas leis que regulam os requisitos mínimos de conforto, as exigências dos consumidores pela adoção de métodos de produção mais “limpos”, a fiscalização quanto à destinação de resíduos industriais, além da inserção de produtos no mercado com apelos ambientais, incentivaram o desenvolvimento da presente pesquisa. O presente trabalho trata da aplicação do poliuretano, visando comparar o desempenho térmico do derivado de origem vegetal (óleo de mamona) com adição de resíduo plástico termofixo em diferentes proporções (5%, 10%, 15% e 20%), com o poliuretano petrolífero, a lã de vidro e a lã de rocha através da análise de suas propriedades térmicas (condutividade térmica – k, difusividade térmica – e capacidade calorífica – Cp). . Após a realização dos ensaios, os compósitos estudados foram moídos e reutilizados como carga para novos compósitos. Com base nos resultados dos ensaios de propriedades térmicas, constatou-se que o material desenvolvido conduz menos calor que o poliuretano de petróleo, a lã de vidro e a lã de rocha, além de oferecer alta inércia térmica, bom desempenho térmico e baixo custo. Assim como foi comprovada a possibilidade de fabricação de novos compósitos para fins de isolamento, reutilizando os compósitos testados

Extração da fécula retida no resíduo fibroso do processo de produção de fécula de mandioca

A melhoria do processo de extração da fécula de mandioca é um problema bastante discutido entre industriais e pesquisadores. Atualmente, para cada tonelada de raiz de mandioca processada obtêm-se por volta de 250kg de fécula e perde-se no resíduo fibroso cerca de 140kg de fécula que não foi extraída no processamento. Neste trabalho objetivou-se analisar o efeito de uma segunda extração em paralelo e o uso de soluções auxiliares na extração da fécula retida no resíduo fibroso (farelo), visando a melhoria no rendimento industrial. Foram avaliados quatro tratamentos utilizando-se: água (T1), solução de NaOH 0,2% (T2), solução água-álcool 10%v/v (T3) e solução água- Tween 80 0,002% (T4). A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a adição de soluções auxiliares não promoveu diferença significativa (p< 0,05) de extração em relação à água (T1), e que uma nova extração da fécula retida no farelo possibilitaria uma redução de cerca de 20% no teor de amido do farelo, o qual não é extraído no processo convencional.

Efeitos da substituição parcial do milho na dieta pelo resíduo de panificação sobre o desempenho de novilhos da raça Holandesa

Foi estudada a adição de resíduo de panificação (RP) em substituição ao milho, na dieta de novilhos Holandeses. Foram aplicados quatro tratamentos, correspondendo, respectivamente, à adição de 0%, 10%, 20% e 30% de RP na mistura de concentrados, em substituição ao milho. A alimentação fornecida foi ração completa, peletizada, contendo 30% de feno de Coast-cross (Cynodon dactylon L.) como volumoso. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro tratamentos e cinco repetições, para um total de 20 animais. Foram avaliados o consumo de matéria seca, conversão alimentar, ganho de peso, perímetro torácico e altura da cernelha. Avaliou-se a incidência de diarréia, por meio de observação diária das fezes. O experimento iniciou quando os animais atingiram 90 kg de peso vivo médio, e durou 120 dias. Os resultados não mostraram diferença estatística significativa entre os tratamentos em relação aos parâmetros estudados. A adição do RP causou redução de 3,74%, 7,44% e 10,90% no custo de alimentação, respectivamente nos níveis 10%, 20% e 30% de RP, em comparação com a dieta-controle. O RP é uma fonte alternativa viável para a alimentação e redução dos custos de criação dos novilhos.

Efeitos de parâmetros de fermentação na produção de etanol a partir de resíduo líquido da industrialização da mandioca (manipueira)

Effect of fermentation parameters on ethanol production from cassava liquid residue (manipueira). "Manipueira", a liquid residue from the processing of cassava starch and flour, has recognized high pollution potential. Aiming at a possible use of "manipueira" as raw material for ethanol production, this study aimed to evaluate the effect of the percentage of inoculated yeast and fermentation temperature on the chromatographic profile of the components of wine of "manipueira". The residue was characterized for starch and sugar content, as well as pH and total acidity. The residue was hydrolyzed by the action of enzymes Termamyl 120 L and AMG 300 L. The hydrolysate obtained was fermented under different experimental conditions. A factorial central composite design (2(2)) with two independent variables and the response surface methodology were used to evaluate the results. The results showed a significant effect of variable parameters on the components of wine. The conditions of low fermentation temperature and lower percentages of inoculated yeast were the most appropriate to obtain ethanol from "manipueira".

Utilização do resíduo líquido de indústria de processamento de suco de laranja como meio de cultura de Penicillium citrinum: depuração biológica do resíduo e produção de enzima

Penicillium citrinum grown in orange juice processing wastes medium under continuous agitation was studied in order to establish optimal conditions (incubation period, incubation temperature, initial pH and nitrogen addition) for biomass and ribonuclease production, as well as, biological depuration of the wastes. Nitrogen addition to wastes medium increased the biomass and ribonuclease production and provides COD reduction. The soy meal shows to be the best nitrogen source. The conditions for a more favorable enzyme and biomass production and COD reduction were initial pH 6.0 and temperature of 27°C. The maximum value obtained for these parameters on optimal conditions of cultivation was 11 U/mL of enzyme, 4 mg/mL of biomass (dry matter) and 55% of COD reduction, in 96 hours of incubation.

Preparação e caracterização do complexo sólido de estanho(II)-EDTA e influência do tratamento térmico sobre a morfologia do resíduo SnO2

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determinação de resíduo do herbicida fluridone em peixe

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de análise de resíduos do herbicida fluridone em peixes. O herbicida foi extraído do peixe (partes comestíveis), concentrado em colunas de florisil e então analisado em cromatógrafo líquido com detector de UV visível a 313 nm. Os coeficientes de correlação obtidos para linearidade do detector e do método foram de 0,99983 e 0,99987, respectivamente. Com o método descrito foi possível extrair, separar e identificar com eficiência o herbicida fluridone das amostras de peixe, o qual apresentou médias de percentagens de recuperação variando de 60 a 73%. O limite de detecção foi de 20 mg kg-1.

Aproveitamento do resíduo da produção de etanol a partir de farelo de mandioca, como fonte de fibras dietéticas

O presente trabalho teve por objetivo analisar resíduos do farelo de mandioca resultantes de processos de hidrólise enzimática para obtenção de etanol; visando o aproveitamento destes como fonte de fibras dietéticas. Foram realizados quatro ensaios enzimáticos utilizando as enzimas amilolíticas, a-amilase e amiloglucosidase, complementadas ou não com celulase e/ou pectinase. Os resíduos foram caracterizados quanto à composição centesimal, pH, acidez, perfil de açúcares e quanto às fibras (FDA, FDN, celulose, hemicelulose, lignina, açúcares neutros). Realizou-se também a análise microscópica dos resíduos. Pelos resultados obtidos na caracterização dos resíduos calculou-se a energia metabolizável aparente (EM). Observou-se que independente do ensaio enzimático todos os resíduos podem ser usados como fonte de fibras insolúveis. Os resíduos resultantes dos ensaios com pectinase apresentaram uma proporção aproximada de 1:1:1 de amido, fibras e açúcares, sendo a glicose o açúcar majoritário, e com energia metabolizável aparente de cerca de 2,6 kcal/g. Já os resíduos, onde não se utilizou a pectinase a proporção foi de 2:1:1 aproximadamente e a energia 3,1 kcal/g. A análise microscópica dos resíduos mostrou a presença de amido não hidrolisado preso às células em todos os ensaios enzimáticos sendo que, nos resíduos dos ensaios com pectinase a quantidade observada foi bem inferior aos demais. Uma possível alternativa para diminuir o valor calórico dos resíduos seria a lavagem com água após a prensagem para extração do hidrolisado para fermentação.

Aclimatização de mudas de bananeira em substratos contendo resíduo de mineração de areia

Para o rápido crescimento de mudas de bananeiras produzidas por micropropagação é necessário a utilização de substratos com adequadas características físicas, químicas e biológicas. Objetivou-se avaliar os atributos químicos e físicos de diferentes substratos contendo resíduo de mineração de areia e seu efeito sobre o desenvolvimento de mudas micropropagadas de bananeira 'Grande Naine', dispostos em delineamento em blocos ao acaso, com sete substratos e quatro repetições. Os materiais utilizados foram: resíduo de mineração de areia (RMA), Rendimax Floreira® (RF®) e casca de arroz carbonizada (CAC), com os quais se formulou os substratos: S1-100%RMA; S2-50% RMA:50% RF®; S3-50% RMA:50% CAC; S4-50% CAC:50% RF®; S5-25% RMA:37,5% CAC:37,5% RF®; S6-50% RMA:25% CAC:25% RF®; S7-75% RMA:12,5% CAC:12,5% RF®. Amostras dos materiais e dos substratos foram separadas para análises químicas e físicas. Noventa e oito dias após o transplante avaliou-se a altura, o diâmetro do colo, o número de folhas e a massa da matéria seca da parte área e das raízes das plantas. Os pHs dos substratos se encontraram na faixa adequada para o cultivo de plantas em recipientes. A CE diminuiu à medida que se aumentou a dose de RMA nos substratos. Os substratos S2, S6 e o RF® apresentaram resultados superiores para a densidade seca. Os substratos S2, S4, S5, S6 e S7 forneceram plantas superiores em altura e diâmetro do colo e, acrescidos do substrato S1, forneceram plantas superiores também no número de folhas e massa de matéria seca da parte aérea. Conclui-se que o RMA pode ser recomendado para a aclimatização de mudas micropropagadas de bananeira 'Grande Naine', desde que usado em mistura com outros materiais ou substratos, com limite máximo de 75% de inclusão.