Desenvolvimento de uma unidade pirolítica com reator de cilindro rotativo: obtenção de bio-óleo

The demand for alternative sources of energy drives the technological development so that many fuels and energy conversion processes before judged as inadequate or even non-viable, are now competing fuels and so-called traditional processes. Thus, biomass plays an important role and is considered one of the sources of renewable energy most important of our planet. Biomass accounts for 29.2% of all renewable energy sources. The share of biomass energy from Brazil in the OIE is 13.6%, well above the world average of participation. Various types of pyrolysis processes have been studied in recent years, highlighting the process of fast pyrolysis of biomass to obtain bio-oil. The continuous fast pyrolysis, the most investigated and improved are the fluidized bed and ablative, but is being studied and developed other types in order to obtain Bio-oil a better quality, higher productivity, lower energy consumption, increased stability and process reliability and lower production cost. The stability of the product bio-oil is fundamental to designing consumer devices such as burners, engines and turbines. This study was motivated to produce Bio-oil, through the conversion of plant biomass or the use of its industrial and agricultural waste, presenting an alternative proposal for thermochemical pyrolysis process, taking advantage of particle dynamics in the rotating bed that favors the right gas-solid contact and heat transfer and mass. The pyrolyser designed to operate in a continuous process, a feeder containing two stages, a divisive system of biomass integrated with a tab of coal fines and a system of condensing steam pyrolytic. The prototype has been tested with sawdust, using a complete experimental design on two levels to investigate the sensitivity of factors: the process temperature, gas flow drag and spin speed compared to the mass yield of bio-oil. The best result was obtained in the condition of 570 oC, 25 Hz and 200 cm3/min, temperature being the parameter of greatest significance. The mass balance of the elementary stages presented in the order of 20% and 37% liquid pyrolytic carbon. We determined the properties of liquid and solid products of pyrolysis as density, viscosity, pH, PCI, and the composition characterized by chemical analysis, revealing the composition and properties of a Bio-oil.

Obtenção de álcool alílico (PROP-2-EN-1-OL) a partir da glicerina derivada do biodiesel de óleo de mamona

In this work, biodiesel was produced from castor oil that was a byproduct glycerin. The molar ratio between oil and alcohol, as well as the use of (KOH) catalyst to provide the chemical reaction is based on literature. The best results were obtained using 1 mol of castor oil (260g) to 3 moles of methyl alcohol (138g), using 1.0% KOH as catalyst at a temperature of 260 ° C and shaken at 120 rpm. The oil used was commercially available, the process involves the reaction of transesterification of a vegetable oil with methyl alcohol. The product of this reaction is an ester, biodiesel being the main product and the glycerin by-product which has undergone treatment for use as raw material for the production of allyl alcohol. The great advantage of the use of glycerin to obtain allyl alcohol is that its use eliminates the large amount of waste of the biodiesel and various forms of insult to the environment. The reactions for the formation of allyl alcohol was conducted from formic acid and glycerin in a ratio 1/1, at a temperature of 260oC in a heater blanket, being sprayed by a spiral condenser for a period of 2 hours and the product obtained contains mostly the allylic alcohol .. The monitoring of reactions was performed by UV-Visible Spectrophotometer: FTIR Fourier transform, the analysis showed that these changes occur spectrometer indicating the formation of the product allylic alcohol (prop-2-en-1-ol) in the presence of water, This alcohol was appointed Alcohol GL. The absorption bands confirms that the reaction was observed in (υ C = C) 1470 -1600 cm -1 and (υ CO), 3610-3670 attributed to C = C groups and OH respectively. The thermal analysis was carried out in a thermogravimetric analyzer SDT Q600, where the mass and temperature are displayed against time, that allows checking the approximate rate of heating. The innovative methodology developed in the laboratory (LABTAM, UFRN), was able to treat the glycerine produced by transesterification of castor oil and used as raw material for production of allyl alcohol, with a yield of 80%, of alcohol, the same is of great importance in the manufacture of polymers, pharmaceuticals, organic compounds, herbicides, pesticides and other chemicals

Pirólise rápida catalítica do capim elefante utilizando materiais mesoporosos e óxidos metálicos para deoxigenação em bio-óleo

The fast pyrolysis of lignocellulosic biomass is a thermochemical conversion process for production energy which have been very atratactive due to energetic use of its products: gas (CO, CO2, H2, CH4, etc.), liquid (bio-oil) and charcoal. The bio-oil is the main product of fast pyrolysis, and its final composition and characteristics is intrinsically related to quality of biomass (ash disposal, moisture, content of cellulose, hemicellulose and lignin) and efficiency removal of oxygen compounds that cause undesirable features such as increased viscosity, instability, corrosiveness and low calorific value. The oxygenates are originated in the conventional process of biomass pyrolysis, where the use of solid catalysts allows minimization of these products by improving the bio-oil quality. The present study aims to evaluate the products of catalytic pyrolysis of elephant grass (Pennisetum purpureum Schum) using solid catalysts as tungsten oxides, supported or not in mesoporous materials like MCM-41, derived silica from rice husk ash, aimed to reduce oxygenates produced in pyrolysis. The biomasss treatment by washing with heated water (CEL) or washing with acid solution (CELix) and application of tungsten catalysts on vapors from the pyrolysis process was designed to improve the pyrolysis products quality. Conventional and catalytic pyrolysis of biomass was performed in a micro-pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC/MS. The synthesized catalysts were characterized by X ray diffraction, infrared spectroscopy, X ray fluorescence, temperature programmed reduction and thermogravimetric analysis. Kinetic studies applying the Flynn and Wall model were performed in order to evaluate the apparent activation energy of holoceluloce thermal decomposition on samples elephant grass (CE, CEL and CELix). The results show the effectiveness of the treatment process, reducing the ash content, and were also observed decrease in the apparent activation energy of these samples. The catalytic pyrolysis process converted most of the oxygenate componds in aromatics such as benzene, toluene, ethylbenzene, etc

Análise de viabilidade de injeção de fluidos alternativos ao vapor em reservatórios de óleo pesado

Many of hydrocarbon reserves existing in the world are formed by heavy oils (°API between 10 and 20). Moreover, several heavy oil fields are mature and, thus, offer great challenges for oil industry. Among the thermal methods used to recover these resources, steamflooding has been the main economically viable alternative. Latent heat carried by steam heats the reservoir, reducing oil viscosity and facilitating the production. This method has many variations and has been studied both theoretically and experimentally (in pilot projects and in full field applications). In order to increase oil recovery and reduce steam injection costs, the injection of alternative fluid has been used on three main ways: alternately, co-injected with steam and after steam injection interruption. The main objective of these injection systems is to reduce the amount of heat supplied to the reservoir, using cheaper fluids and maintaining the same oil production levels. This works discusses the use of carbon dioxide, nitrogen, methane and water as an alternative fluid to the steam. The analyzed parameters were oil recoveries and net cumulative oil productions. The reservoir simulation model corresponds to an oil reservoir of 100 m x 100 m x 28 m size, on a Cartesian coordinates system (x, y and z directions). It is a semi synthetic model with some reservoir data similar to those found in Brazilian Potiguar Basin. All studied cases were done using the simulator STARS from CMG (Computer Modelling Group, version 2009.10). It was found that waterflood after steam injection interruption achieved the highest net cumulative oil compared to other fluids injection. Moreover, it was observed that steam and alternative fluids, co-injected and alternately, did not present increase on profitability project compared with steamflooding

Análise paramétrica da injeção de vapor e solvente em reservatórios de óleo pesado

A significant fraction of the hydrocarbon reserves in the world is formed by heavy oils. From the thermal methods used to recovery these resources, Steamflooding has been one of the main economically viable alternatives. In Brazil, this technology is widely used by Petrobras in Northeast fields. Latent heat carried by steam heats the oil in the reservoir, reducing its viscosity and facilitating the production. In the last years, an alternative more and more used by the oil industry to increase the efficiency of this mechanism has been the addition of solvents. When co-injected with steam, the vaporized solvent condenses in the cooler regions of the reservoir and mixes with the oil, creating a low viscosity zone between the steam and the heavy oil. The mobility of the displaced fluid is then improved, resulting in an increase of oil recovery. To better understand this improved oil recovery method and investigate its applicability in reservoirs with properties similar to those found in Potiguar Basin, a numerical study was done to analyze the influence of some operational parameters (steam injection rate, injected solvent volume and solvent type) on oil recovery. Simulations were performed in STARS ("Steam, Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator"), a CMG ("Computer Modelling Group") program, version 2009.10. It was found that solvents addition to the injected steam not only anticipated the heated oil bank arrival to the producer well, but also increased the oil recovery. Lower cold water equivalent volumes were required to achieve the same oil recoveries from the models that injected only steam. Furthermore, much of the injected solvent was produced with the oil from the reservoir

Projeto, construção e análise de um prototipo vibracional em escala de bancada aplicável ao tratamento de água de produção de petróleo bruto, mediante inovadora operação híbrida de adsorção e auto-flotação

A self-flotator vibrational prototype electromechanical drive for treatment of oil and water emulsion or like emulsion is presented and evaluated. Oil production and refining to obtain derivatives is carried out under arrangements technically referred to as on-shore and off-shore, ie, on the continent and in the sea. In Brazil 80 % of the petroleum production is taken at sea and area of deployment and it cost scale are worrisome. It is associated, oily water production on a large scale, carrier 95% of the potential pollutant of activity whose final destination is the environment medium, terrestrial or maritime. Although diversified set of techniques and water treatment systems are in use or research, we propose an innovative system that operates in a sustainable way without chemical additives, for the good of the ecosystem. Labyrinth adsor-bent is used in metal spirals, and laboratory scale flow. Equipment and process patents are claimed. Treatments were performed at different flow rates and bands often monitored with control systems, some built, other bought for this purpose. Measurements of the levels of oil and grease (OGC) of efluents treaty remained within the range of legal framework under test conditions. Adsorbents were weighed before and after treatment for obtaining oil impregna-tion, the performance goal of vibratory action and treatment as a whole. Treatment technolo-gies in course are referenced, to compare performance, qualitatively and quantitatively. The vibration energy consumption is faced with and without conventional flotation and self-flotation. There are good prospects for the proposed, especially in reducing the residence time, by capillary action system. The impregnation dimensionless parameter was created and confronted with consecrated dimensionless parameters, on the vibrational version, such as Weber number and Froude number in quadratic form, referred to as vibrational criticality. Re-sults suggest limits to the vibration intensity

Emulsões de óleo de copaíba: determinação do equilíbrio hidrófilo-lipófilo crítico (EHLC), propriedades e estabilidade físico-químicas

Durante as últimas décadas, as indústrias farmacêuticas têm despertado grande interesse em óleos vegetais e vários extratos de planta por causa da sua baixa toxicidade e alta biodegrabilidade. O óleo de copaíba (Cop) é usado in natura na medicina popular como anti-inflamatório e antimicrobiano para tratar várias doenças, tais como inflamação da garganta, úlceras e infecções urinárias e pulmonares. Emulsões são sistemas dispersos termodinamicamente instáveis que consistem em dispersões de gotículas microscópicas em outro líquido imiscível. O objetivo deste trabalho foi preparar diferentes emulsões de Cop, determinar o EHL crítico deste óleo e avaliar a sua estabilidade, além de realizar estudos comparativos entre diferentes métodos de construção de diagramas de fases. As emulsões foram preparadas pelo método de inversão de fases variando as proporções de EHL de 4,7 a 16,7. A estabilidade foi determinada por vários métodos e os diagramas de fases foram produzidos pelo método de titulação usando diferentes procedimentos de agitação. As emulsões a base de Cop com EHL entre 12,7 e 15,7 foram as mais estáveis. As emulsões apresentaram boa estabilidade em curto e longo prazo, aspecto leitoso e baixos valores de índice de cremagem. Diferentes sistemas coloidais foram produzidos a partir dos diagramas de fases dependendo do processo de agitação. Baseado nesses métodos, o valor determinado de EHL do Cop foi 14,8, as emulsões permaneceram estáveis por mais de um ano e estes resultados indicam que o estudo das emulsões de Cop pode ser um promissor veículo de liberação tópica de fármacos e ativos cosméticos

Processo de maturação das gônadas de pintado (Pseudoplatystoma corruscans) alimentado com dois níveis proteicos e suplementados com óleo de milho

Investigou-se o efeito da adição de C18:2n6, por meio da inclusão de óleo de milho em dietas com dois níveis de proteína bruta, sobre o processo de maturação de gametas de pintado, Pseudoplatystoma corruscans, mantidos em tanques-rede. Foram avaliados: taxa de sobrevivência, relação peso x comprimento, fator de condição (K) e índice gonadossomático (IGS). O experimento foi realizado entre março de 2004 e fevereiro de 2006, em 12 tanques-rede, distribuídos em seis viveiros-escavados de 600m² e densidade de estocagem de 20 peixes/tanque-rede. Utilizaram-se três tratamentos (T) com duas repetições/viveiro: T1 com 28% de PB; T2 com 28% de PB + 5% óleo de milho e T3 com 40% de PB. O crescimento foi ligeiramente mais alto nos peixes do T3. As taxas de sobrevivência foram acima de 77%. Pode-se inferir que as rações ofertadas não causaram alterações histomorfológicas durante o processo de maturação gonadal dessa espécie. O IGS e o K foram ligeiramente mais altos nos animais alimentados com a ração enriquecida com óleo de milho.

Correlações genéticas e fenotípicas em duas populações de milho (Zea mays L.) braquítico e suas implicações no melhoramento do teor de óleo no grão

Coeficientes de correlações genéticas e fenotípicas foram estimados entre os caracteres: altura da planta (AP); altura da espiga (AE); peso de espigas (PE) e teor de óleo (TO). As estimativas foram obtidas para duas populações braquíticas de milho (Piranão VD-2 e Piranão VF-1), baseado em espiga por fileira, utilizando-se testemunha intercalar, onde a cada duas progênies plantava-se uma fileira do híbrido simples AG 305-B. Os valores das correlações genéticas aditivas encontradas entre os caracteres altura da planta, altura da espiga e peso de espigas, foram todos positivos. Para o caráter teor de óleo, quando correlacionado com os demais caracteres, os valores das correlações obtidos foram negativos nas duas populações, exceção feita ao peso de espiga correlacionada com teor de óleo, na população Piranão VD-2, cujo valor foi positivo e próximo de zero. As respostas correlacionadas obtidas entre os caracteres, quando a seleção é praticada para o caráter teor de óleo e vice versa, independente do método de seleção empregado, mostram que a seleção para teor de óleo leva a modificação na estrutura da planta, para as duas populações.

Interferência de caruru-de-mancha sobre características de crescimento e produção da beterraba

A beterraba (Beta vulgaris), importante hortaliça cultivada no Brasil, é muito suscetível à interferência de plantas daninhas, sendo Amaranthus viridis uma das principais espécies encontradas em áreas de horticultura. O objetivo deste trabalho foi estudar a resposta da beterraba à competição com diferentes densidades de A. viridis, por meio da avaliação de características de crescimento e produção da cultura. Um experimento em caixas, com área útil de 0,25 m², foi conduzido em Jaboticabal-SP, Brasil, mantendo-se constante oito plantas por caixa de beterraba em convivência com 0, 1, 2, 3, 4 e 6 plantas por caixa de A. viridis. A cultura da beterraba foi muito suscetível à interferência imposta por plantas de A. viridis, tendo sua área foliar, número de folhas, massa seca de folhas, diâmetro médio da raiz e massa fresca de raízes significativamente reduzidos mesmo em baixas densidades populacionais da planta daninha; a massa fresca de raízes foi a mais sensível à interferência.

Interferência de caruru-de-mancha, maria-pretinha, picão-preto e tiririca em tomateiro industrial

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito da densidade e da distância de caruru-de-mancha e amendoim-bravo na cultura do feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência causada pelo caruru-demancha (Amaranthus viridis) e amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla), em função das densidades e distâncias, no feijoeiro (Phaseolus vulgaris) cultivar Pérola. Como recipientes, foram utilizadas caixas de cimento-amianto, com capacidade para 50 litros, preenchidas com LatossoloVermelho-Escuro. As mudas foram formadas em bandejas de 128 células preenchidas com substrato hortícola; quando as plântulas atingiram o estádio V2, foram transplantadas para as caixas, sendo as de feijoeiro numa linha central, reproduzindo a semeadura em campo, e as das plantas daninhas nas densidades de 8, 16 e 32 plantas m-2, distanciadas de 0, 12 e 24 cm das plantas de feijão e igualmente entre si. O experimento foi conduzido no delineamento experimental de blocos casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 3x3+2T, com quatro repetições, constituindo as parcelas experimentais. Foram avaliadas características de crescimento e de produtividade da cultura e das plantas daninhas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey. Observou-se que as plantas daninhas obtiveram maior desenvolvimento quando em maior distância da cultura. O caruru-de-mancha causou reduções no número de vagens e na produtividade estimada do feijoeiro. Para o caruru-de-mancha, o aumento da densidade só causou redução na produtividade da cultura quando as plantas estavam distanciadas em pelo menos 12 cm. A 0 cm, o feijoeiro tornou-se mais competitivo e não sofreu interferência das plantas daninhas, independentemente da densidade destas.

Germinação de sementes de Sida rhombifolia e Brachiaria decumbens influenciada por vinhaça, flegmaça e óleo de fúsel

Este trabalho objetivou avaliar, em condições de laboratório, a germinação de sementes de Sida rhombifolia e Brachiaria decumbens submetidas à aplicação de vinhaça, flegmaça e óleo de fúsel. Esses subprodutos, nas concentrações de 12,5; 25,0; 50,0; e 100,0% (v/v), e as testemunhas (água com pH e osmolalidade corrigidos, em função da caracterização realizada nos subprodutos e em suas diluições) foram aplicados diretamente em 100 sementes acondicionadas em caixas de plástico, utilizando papel como substrato. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, e as médias obtidas foram submetidas ao teste de Tukey. As sementes de Sida rhombifolia submetidas ao óleo de fúsel não germinaram e apresentaram redução na viabilidade, principalmente nas maiores concentrações de aplicação. As sementes de Brachiaria decumbens submetidas à maior concentração de flegmaça apresentaram tendência de redução da viabilidade e do índice de velocidade de germinação (IVG). Na presença do óleo de fúsel as sementes de Brachiaria decumbens não germinaram e apresentaram-se totalmente inviáveis.

Aplicação de óleo fúsel isolado e em mistura com glifosato na pós-emergência tardia de plantas daninhas

Este trabalho foi realizado no Centro de Cana IAC, Ribeirão Preto, com o objetivo de avaliar a eficácia do óleo fúsel isolado e em mistura com glifosato, aplicado na pós-emergência tardia de plantas daninhas de uma comunidade natural. O delineamento experimental foi em blocos casualizados (DBC), com 13 tratamentos em quatro repetições, sendo 52 parcelas de 3 x 3 m cada. A aplicação dos tratamentos foi realizada em 22/3/2006, com equipamento costal pressurizado munido de barra com quatro pontas de pulverização Teejet 110.02 TT, regulado para volume de calda de 212 L ha-1. Avaliaram-se a porcentagem de controle aos 14, 21, 28, 35 e 42 dias após a aplicação do tratamento (DAA) e a massa seca, aos 42 DAA. Para a maioria dos tratamentos somente não houve 100% de controle devido à presença de plantas daninhas dos gêneros Commelina e Cyperus spp., que, mesmo com partes amareladas, foram mais tolerantes à aplicação dos produtos. O controle obtido com óleo fúsel aplicado isoladamente não ultrapassou 20%, aos 42 DAA.

Lixiviação de sulfentrazone e amicarbazone em colunas de solo com adição de óleo mineral

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a lixiviação dos herbicidas sulfentrazone e amicarbazone, com e sem óleo mineral, em área de plantio de cana-de-açúcar sobre um Latossolo Vermelho-Escuro, por meio de colunas de solo. Para avaliação da lixiviação, após acumuladas as precipitações de 35, 67 e 106 mm, tubos de PVC de 10 cm de diâmetro, seccionados longitudinalmente, foram enterrados até a profundidade de 35 cm, procurando-se manter a estrutura original do solo. Os tubos foram retirados, separados em suas metades e acondicionados em casa de vegetação, onde se semearam as plantas-teste sorgo (Sorghum bicolor) e corda-de-viola (Ipomoea nil) longitudinalmente ao longo do perfil de cada metade dos tubos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas consistiram da aplicação dos dois herbicidas, adicionados ou não de adjuvante, e uma testemunha sem herbicida. Nas subparcelas estudaram-se as profundidades de percolação (0,0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-10; 10-15; 15-20; 20-25; 25-30; e 30-35 cm). Aos 20 dias após a semeadura, determinou-se a matéria seca das plântulas. Observou-se que o sulfentrazone lixiviou até 10 cm de profundidade, mesmo com 106 mm de precipitação, sem efeito diferenciado do óleo. Os efeitos foram mais pronunciados para o sorgo. O amicarbazone não interferiu na matéria seca das plântulas de sorgo. Quanto à corda-de-viola, o herbicida sob precipitação de 35 mm reduziu o desenvolvimento das plântulas, independentemente da profundidade e sem efeito diferenciado do óleo; com 67 mm de precipitação, o herbicida lixiviou pelo solo, e o óleo mineral o manteve na camada mais superficial. Com 106 mm, o herbicida foi totalmente lixiviado e não se constatou efeito do óleo.