Glycerol: Production, consumption, prices, characterization and new trends in combustion

The demand for petroleum has been rising rapidly due to increasing industrialization and modernization. This economic development has led to a huge demand for energy, most of which is derived from fossil fuel. However, the limited reserve of fossil fuel has led many researchers to look for alternative fuels which can be produced from renewable feedstock. Increasing fossil fuel prices have prompted the global oil industry to look at biodiesel, which is from renewable energy sources. Biodiesel is produced from animal fats and vegetable oils and has become more attractive because it is more environmentally friendly and is obtained from renewable sources. Glycerol is the main by-product of biodiesel production; about 10% of the weight of biodiesel is generated in glycerol. The large amount of glycerol generated may become an environmental problem, since it cannot be disposed of in the environment. In this paper, an attempt has been made to review the different approaches and techniques used to produce glycerol (hydrolysis, transesterification, refining crude glycerol). The world biodiesel/glycerol production and consumption market, the current world glycerin and glycerol prices as well as the news trends for the use of glycerol mainly in Brazil market are analyzed. The technological production and physicochemical properties of glycerol are described, as is the characterization of crude glycerol obtained from different seed oil feedstock. Finally, a simple way to use glycerol in large amounts is combustion, which is an advantageous method as it does not require any purification. However, the combustion process of crude glycerol is not easy and there are technological difficulties. The news and mainly research about the combustion of glycerol was also addressed in this review. © 2013 Elsevier Ltd.

Economy of combustion processes

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Reciclagem de resíduo a partir de cinzas de carvão mineral: produção de argamassas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a possibilidade de aproveitamento do resíduo obtido a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, de uma refinaria de alumina no estado do Pará. Neste contexto, foi avaliada a incorporação de cinzas volantes, como pozolana, em substituição parcial do cimento na produção de argamassas. Para tanto, foram elaborados corpos de prova utilizando-se o cimento do tipo Portland CPII-E-32. As misturas foram definidas na proporção 4:1, ou seja, 4 partes de agregado (sílica) e 1 parte de aglomerante (cimento e cinza), com a inserção de cinza nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50 em porcentagem com relação ao cimento, além da argamassa sem adição. Foram definidas duas relações água/aglomerante, 0,4 e 0,8. Após tempo de cura de 7 e 28 dias, foram feitos testes de resistência à compressão para análise de comportamento. Além disso, as argamassas com a relação água/aglomerante 0,8 foram sujeitas a análises complementares de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, cujos resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação das cinzas estudadas na indústria da construção civil.

Estudo de parâmetros físicoquímicos para a produção de argamassas utilizando resíduos industriais e da construção civil

As argamassas podem ser consideradas como a mistura de aglomerantes e agregados com água, possuindo capacidade de endurecimento e aderência. Como alternativa, é proposto produção de argamassas utilizando como agregado miúdo resíduos de construção civil (RCC), rico em silicoaluminatos, gerado nas obras de demolições e reformas, e cinza volante (CV) como material pozolânico, obtida a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leitos fluidizados, em substituição parcial ao cimento Portland. Neste contexto, o resíduo de construção civil foi beneficiado e caracterizado pelas análises de espectrofotometria de raios- X e difração de raios-X, a cinza volante foi caracterizada pela análise granulométrica e espectrofotometria de raios-X. Para produção das argamassas formularam-se composições de RCC nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; CV de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de cimento Portland CP II Z 32, sendo que em cada composição do traço de argamassa foi adicionado 0,8% em volume de água e para o ensaio reológico utilizou-se as mesmas proporções de resíduos (RCC e CV) com 35% em volume de água. Após a cura de 28 dias os corpos de prova foram submetidos a ensaios físicos de absorção, porosidade e massa específica aparente; ensaio mecânico de resistência à compressão e análise de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, cujos resultados obtidos mostraram-se ser viável a utilização da cinza volante e RCC na construção civil, na produção de argamassas.

Reaproveitamento de cinzas de carvão mineral na formulação de argamassas

Este trabalho tem como objetivo o estudo da incorporação de cinzas provenientes da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, na produção de argamassas, em substituição parcial do cimento. Foram elaborados corpos de prova utilizando-se os cimentos Portland com as especificações CPII-E-32 de características normais e areia de classificação abaixo da malha 100. Foram preparadas misturas na proporção 4 partes de agregado e 1 parte de cimento, com a inserção de cinzas nas proporções 0, 10, 20, 30, 40 e 50%. A argamassa foi desenvolvida em misturador e a moldagem foi feita em moldes de 5 cm x 10 cm. Foi analisado o comportamento de resistência à compressão após 28 dias. A resistência diminui conforme o aumento da porcentagem de cinzas. Foram feitas análises complementares de difração de raios X e constatou-se que a substituição desse resíduo pode ser feita com sucesso em argamassas com teores de até 30%.

Investigation on combustion derived BaMgAl10O17:Eu2+ phosphor powder and its corresponding PVP/BaMgAl10O17:Eu2+ nanocomposite

This work focuses on the study of BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM:Eu) nanophosphors prepared by a microwave-assisted combustion procedure and more especially on the polymer/BAM:Eu nanocomposite film suitable for optical devices such as solid-state-lighting. Powder presented a specific nanomorphology, highly friable and thus easily ground into fine particles. They were then homogeneously dispersed into a polymer solution (poly(N-vinylpyrrolidone) or PVP) to elaborate a polymer phosphor nanocomposite. The structural, morphological and optical features of the nanocomposite film have been studied and compared to those of a pristine PVP film and BAM:Eu powder. All the characterizations (XRD, SEM, SAXS, etc.) proved that the blue phosphor nanoparticles are well incorporated into the polymer nanocomposite film which exhibited the characteristic blue emission of Eu2+ under UV light excitation. Furthermore, the photostability of the polymer/phosphor nanocomposite film has been studied after exposure to accelerated artificial photoageing at wavelengths above 300 nm.

Photoelectroactivity of Bismuth Vanadate Prepared by Combustion Synthesis: Effect of Different Fuels and Surfactants

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparative study for hardwood and softwood forest biomass: Chemical characterization, combustion phases and gas and particulate matter emissions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Internal Combustion Engine's Throttle Control as a Motivational Theme for Teaching Microprocessors Systems Lab Classes

The increased fuel economy and driveability of modern internal combustion engine vehicles (ICEVs) are the result of the application of advanced digital electronics to control the operation of the internal combustion engine (ICE). Microprocessors (and micro controllers) play a key role in the engine control, by precisely controlling the amount of both air and fuel admitted into the cylinders. Air intake is controlled by utilizing a throttle valve equipped with a motor and gear mechanism as actuator, and a sensor enabling the measurement of the angular position of the blades. This paperwork presents a lab setup that allows students to control the throttle position using a microcontroller that runs a program developed by them. A commercial throttle body has been employed, whereas a power amplifier and a microcontroller board have been hand assembled to complete the experimental setup. This setup, while based in a high-tech, microprocessor-based solution for a real-world, engine operation optimization problem, has the potential to engage students around a hands-on multidisciplinary lab activity and ignite their interest in learning fundamental and advanced topics of microprocessors systems.

Comparative analysis between a PEM fuel cell and an internal combustion engine driving an electricity generator: Technical, economical and ecological aspects

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ecological efficiency in glycerol combustion

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Prediction of the combustion process in fluidized bed based on physical-chemical properties of biomass particles and their hydrodynamic behaviors

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effect of Eu substitution on the crystallographic and magnetic properties of the BiMn2O5 oxide obtained by urea combustion

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação dos gases de efeito estufa a partir do carvão

This paper addresses the context of emissions of Greenhouse Gases (GHG) from activities related to Coal, called fugitive emissions. The survey of factors, development, analysis, and suggestions for controlling emissions are conducted in order to reduce risks to the environment and people around it. The greenhouse gases absorb radiation, emitted by the Earth’s surface, and hinder their escape into space. This process is essential to terrestrial life. Increasing the concentration of those gases in the atmosphere has led to an increase in the terrestrial temperature. A selection of processes that emit gases and the study and development of calculations for measuring fugitive emissions applied in different sources from coal are performed. The greenhouse gases can be released from the extraction, processing, storage, and transportation of fossil fuels to the end consumer. Coal has 4 main fugitive factors: mining, post-mining, oxidation at low temperature, and uncontrolled combustion. The coal formation process produces methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), being the methane, the main greenhouse gas from the coal mining and handling. The types of activities and the weight of each in the issuing process are observed. It is also made comparisons between the countries with the highest emissions rates. Are evaluated what has been done and what is needed to decrease emissions, for example the use of gas as an alternative fuel for energy generation

The Mutagenic Potential Caused by the Emissions from Combustion of Crude Glycerin and Diesel Fuel

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)