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Análise de um queimador infravermelho funcionando com combustível híbrido : GLP/Bio-óleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-11-19) Azevedo Neto, Aluísio; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/2759682376494176; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; Grilo, Marcelo Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/9758227561901031
A biomassa é considerada a maior fonte renovável de energia, podendo ser usada de forma ambientalmente sustentável. A partir da pirólise da biomassa é possível a obtenção de produtos com maior densidade energética e propriedades de uso melhores. O líquido resultante do seu processo é tradicionalmente chamado de bio-óleo. A utilização de queimadores infravermelhos em aplicações industriais apresenta muitas vantagens do ponto de vista técnico-operacional, como por exemplo, homogeneidade no fornecimento de calor, na forma de radiação e convecção, apresentando um maior controle das emissões devido à passagem dos gases de exaustão através de um leito cerâmico macroporoso. O presente trabalho apresenta um queimador infravermelho comercial adaptado com um ejetor proposto capaz de queimar numa configuração híbrida de gás liquefeito de petróleo (GLP) e bio-óleo diluído. A diluição do bio-óleo com álcool etílico absoluto teve como principal objetivo diminuir a viscosidade do fluido, e melhorar a estabilidade e a atomização. Foi introduzido um controlador de temperatura com termopar modulando dois estágios (fogo baixo/alto), e eletroválvulas para alimentação dos combustíveis. O queimador infravermelho foi submetido a testes e ensaios, sendo atomizado o bio-óleo diluído, e avaliado o seu desempenho mediante a realização de balanço de energia. Como método de análise termodinâmica para estimativa de carga foi utilizado uma placa de alumínio localizada na saída dos gases de combustão, sendo a distribuição de temperaturas medida por termopares. A diluição reduziu a viscosidade do bio-óleo em 75,4% e aumentou em 11% o poder calorífico inferior do mesmo, propiciando ao queimador uma combustão estável através da atomização com o ar comprimido e queima conjunta com GLP. Injetando o combustível híbrido houve aumento na transferência de calor da placa para o meio ambiente em 21,6% e ganho energético útil de 26,7%, em função da melhora na eficiência da 1ª Lei da Termodinâmica do queimador infravermelho
Avaliação cinética e potencial do Nb2O5 obtido a partir de um complexo de nióbio para formação do oleato de metila através da reação de esterificação do ácido oleico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-01-30) Oliveira, Samuel Alves de; Souza, Carlson Pereira de; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; ; http://lattes.cnpq.br/7760478298518257; Silva, Gilson Garcia da; ; http://lattes.cnpq.br/8681275097040450; Gomes, Kalyanne Keyly Pereira; ; http://lattes.cnpq.br/9872554247495034
Dentre os catalisadores heterogêneos os materiais a base de nióbio mostram-se como uma alternativa para suprir a demanda de catalisadores para a produção de biodiesel. O presente trabalho visa avaliar o potencial de um catalisador heterogêneo derivado de um complexo de nióbio na reação de esterificação metílica do ácido oleico. O catalisador foi sintetizado após a calcinação em diferentes temperaturas de um complexo de nióbio ((NH4)3[NbO(C2O4)3].H2O) gerando um óxido de nióbio com uma nanoestrutura diferente do óxido de nióbio comercial, usado para sintetizar o complexo. O óxido de nióbio comercial, o complexo de nióbio e o catalisador de nióbio foram caracterizados por termogravimetria (TG e DTA), análise de área superficial (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X (DRX), demostrando que o catalisador pesquisado possui características morfológicas e cristalográficas que indicam um potencial catalítico superior ao óxido de nióbio comercial. Foi realizado um planejamento fatorial composto com ponto central, com três fatores (temperatura de calcinação, razão molar de álcool/ácido oleico e percentual mássico de catalisador). Verificando que o ponto ótimo experimental se deu mediante a temperatura de calcinação do complexo em 600°C, uma razão molar de álcool/ácido oleico de 3,007/1 e percentual mássico de catalisador de 7,998%, apresentando uma conversão de 22,44% do ácido oleico em oleato de metila em 60 min de reação. Realizou-se uma regressão linear e quadrática composta para se determinar de um ponto ótimo estatístico da reação, sendo a temperatura de calcinação do complexo em 450°C, razão molar de álcool/ácido oleico de 3,3408/1 e percentual mássico de catalisador de 7,6833%. Foi realizada uma modelagem cinética para estimação de parâmetros para a catálise heterogênea que se ajustou satisfatoriamente aos resultados experimentais com uma conversão final de 85,01% com catalisador e de 42,38% sem o catalisador em 240 min de reação. Permitindo avaliar que o catalisador estudado possui potencial catalítico para ser utilizado na produção de biodiesel
Avaliação da capacidade de adsorção do capim elefante na remoção de cromo em leito fixo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-30) Oliveira, Ângela Tavares de; Sousa, João Fernandes de; Simões, Veruska do Nascimento; http://lattes.cnpq.br/7942158213535430; 0000-0002-3672-2633; https://lattes.cnpq.br/8736638494206444; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra; Lessa, Mayara de Oliveira
Rejeitos industriais contendo metais pesados lançados em corpos hídricos representam grande risco à saúde humana. A adsorção surge como uma forma de tratamento desses efluentes, sendo os adsorventes alternativos amplamente estudados como forma de baratear esse processo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de adsorção do capim elefante, modificado físico (explosão a vapor) e quimicamente (impregnação de tensoativos), na remoção de cromo presente em solução aquosa. Para isto, foi feito um estudo em batelada com o adsorvente capim elefante submetido à explosão a vapor e impregnado com tensoativos (CExIT) para avaliação da cinética de adsorção e um estudo em coluna de leito fixo utilizando diferentes adsorventes: Capim elefante lavado (CL), capim elefante impregnado com tensoativo (CIT) e o adsorvente CExIT. Para os experimentos em batelada, o percentual de adsorção foi de 83,3%, e em coluna de leito fixo, de 71%. A cinética e a isoterma que melhor se adaptaram aos pontos experimentais foi a do tipo pseudo-segunda ordem e o modelo de Freudlich, respectivamente. A capacidade de equilíbrio de adsorção, para o adsorvente CExIT, no processo batelada foi de 3,75 mg/g, e em leito fixo, 85,2 mg/g de adsorvente. Para este adsorvente (mads = 6g e altura do leito = 10 cm), o tempo de equilíbrio ou saturação do leito foi de 80 min e o de ruptura igual a 12 min.
Avaliação da capacidade de adsorção do carvão da pirólise do capim elefante em corantes têxteis red S-B e amarelo C-RG
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-09-02) Brasil, Jéssica Alves; Sousa, João Fernandes de; Silva, Maitê Medeiros de Santana e; Sousa, Magna Angélica dos Santos Bezerra
Os resíduos das atividades industriais causam sérios prejuízos ao meio ambiente, em especial aos corpos hídricos. Dentre esses resíduos podem-se citar os efluentes descartados pelas indústrias têxteis, que se caracterizam por apresentar alta carga de compostos químicos orgânicos. Os corantes são os principais resíduos desses efluentes, sendo estes compostos de difícil degradação e altamente tóxicos para o meio ambiente. Nesse trabalho foi estudado o processo de adsorção, em batelada, para remoção dos corantes têxteis comerciais (red S-B e o amarelo C-RG) fornecidos pela Indústria Vicunha Têxtil Ltda utilizando carvão comercial bem como carvão obtido da pirólise do capim elefante. O carvão da pirólise foi submetido à etapas de pré-lavagens, ativações químicas (HCl e H3PO4), física (N2 e T = 500ºC) e posteriormente foi carecterizado. O estudo de adsorção foi realizado para os dois corantes em um shaker, com volume da fase líquida igual a 50 ml e temperatura de 25ºC. As variáveis estudadas foram: pH do meio (2, 7 e 10), concentração inicial do soluto (5, 20 e 50 ppm) e massa do adsorvente (50 e 100 mg). Nas condições ótimas de operação foram construídas as isotermas de Langmuir e Freundlich, bem como proposto uma cinética de adsorção para averiguação dos modelos pseudo de 1ª e 2ª ordem. Os resultados experimentais mostraram através da análise de FRX que, os carvões (comercial e da pirólise, após lavagem) são constituídos dos principalmente por Ca (4,7 – 25,4), Fe (41,16 – 15,73%), K (10,95 – 1,9%) e Si (31,71 – 38,53%). A capacidade de adsorção foi maior para o carvão comercial (2 g/L), adsorvendo o corante amarelo C-RG (50 ppm), cujo valor foi de 92,02% em pH = 2,0. Enquanto que, para o carvão da pirólise, nas mesmas condições, o percentual máximo de remoção foi de 40,13% (tratado com H3PO4). Em ensaio realizado com a mistura dos dois corantes, carvão comercial e nas mesmas condições de operação, a porcentagem de remoção foi de 88%. Tanto para o carvão comercial adsorvendo o amarelo C-RG como para o carvão da pirólise do capim, a isoterma de Langmuir foi a que apresentou melhor ajuste em relação aos resultados experimentais. A constante de adsorção (KL) calculada teve como valor 1,0 L/mg e o fator de separação (RL) foi igual a 0,0219 indicando uma adsorção favorável. Em relação à cinética de adsorção utilizando o corante amarelo, o modelo que mais se ajustou aos pontos experimentais foi o de pseudo de 2ª ordem, para os dois tipos de carvão estudados. As constantes cinéticas tiveram como valores 0,00485 g/mg.min (carvão comercial) e 0,00285 g/mg.min (carvão da pirólise). Com corante red S-B não foi obtido bons resultados.
Avaliação da capacidade de adsorção do carvão da pirólise do capim elefante na remoção do corante têxtil azul brilhante CB
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-09-06) Galvão, Mayara Virgínia de Araújo; Sousa, João Fernandes de; Silva, Maitê Medeiros de Santana e; Bezerra, Jéssyca Kaenny de Andrade
Nos últimos anos, o Capim Elefante tem sido apontado como uma alternativa promissora de biomassa para utilização como insumo energético. Através da pirólise, o pó do capim elefante, originado da moagem da palha seca, se destaca, quando submetido ao processo de pirólise, por gerar bio-carvão como sub-produto com alto rendimento. O capim elefante possui estrutura rica em carbono sendo uma alternativa potencialmente barata para a produção de carvões ativados. Além disso, esse carvão é constituído de diversos elementos óxidos em sua estrutura. O presente trabalho teve como objetivo ativar e caracterizar o carvão proveniente da pirólise do capim elefante e avaliar sua capacidade de adsorção na remoção do corante têxtil Azul Brilhante CB em efluente sintético. O processo de tratamento e ativação do carvão envolveu as etapas de pré-lavagem (com etanol automotivo e diclorometano), ativação química (com HCl 7,5 M e 1,0 M bem como H3PO4 concentrado) e ativação física a 500°C por 2 horas com fluxo de 1ml/min de N2. Finalmente, os carvões foram caracterizados por FRX, DRX e MEV. Os estudos de adsorção foram realizados em batelada, em um shaker com velocidade de rotação de 100 rpm e temperatura de 25 oC. As variáveis estudadas foram: pH do meio (2, 7 e 10) e a concentração da solução do corante (50 e 100 ppm). Foi elaborado um estudo cinético com suposição de um modelo pseudo de 1ª e 2ª ordem bem como a construção das isotermas de adsorção baseadas no modelo de Langmuir e Freundlich. Um experimento realizado sem a presença do adsorvente, porém, apenas com o HCl (pH = 2) e solução do corante, mostrou que 74 % do corante é degradado instantaneamente em um tempo de 30 seg. Com NaOH, em pH 10, não houve degradação. O percentual de adsorção obtido com o carvão comercial, em pH 2, T = 25 oC e concentração mássica do carvão de 1 g/L, foi em torno de 60% em um tempo de 120 min. Porém, o carvão da pirólise ativado com HCl 1,0 M e lavado com etanol, diclorometano e etanol, testado nas mesmas condições que o carvão comercial, apresentou uma capacidade de adsorção da ordem de 82% em 250 min. Para o carvão ativado com H3PO4, independente das condições operatórias, não houve qualquer tipo de interação entre as fases, e, portanto, nenhuma adsorção. Para o carvão comercial, os resultados experimentais se adaptaram aos modelos de Langmuir e ao cinético de pseudo 2ª ordem (k2 = 0,00156 g/mg.min). Já para o carvão da pirólise, foram os modelos de Freundlich e o cinético de pseudo 1ª ordem (k1 = 0,014 min-1).
Avaliação da capacidade de adsorção do CO2 em zeólita 12X com gases sintéticos e originados da pirólise do lodo de esgoto
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-12-27) Lessa, Mayara de Oliveira; Sousa, João Fernandes de; Vieira, Gláucia Eliza Gama; ; http://lattes.cnpq.br/0391758954520783; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; http://lattes.cnpq.br/0034192248442586; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; Pedroza, Marcelo Mendes; ; http://lattes.cnpq.br/4401608528438096
O presente trabalho retrata um estudo da adsorção de dióxido de carbono em zeólita comercial do tipo 13X. As atividades desenvolvidas foram divididas em quatro etapas: estudo em batelada da capacidade de adsorção do adsorvente com o CO2 sintético (4%), avaliação dinâmica em leito fixo com a mistura sintética de gases (4% CO2, 1,11% CO, 1,2% H2, 0,233% CH4, 0,1% C3, 0,0233% C4 e argônio como inerte fechando o balanço), modelagem dinâmica em leito fixo e avaliação em leito fixo da curva de ruptura do CO2 com o gás de pirólise do lodo de esgoto. O lodo e o adsorvente foram caraterizados por análises TG/DTA, MEV, FRX e BET. Os estudos de adsorção foram realizados nas seguintes condições operatórias: temperatura de 40 °C (para a pirólise do lodo T = 600 °C), pressão de 0,55 5,05 bar (processo batelada), vazão da mistura gasosa entre 50 72 mL/min e massa de adsorvente igual a 10, 15 e 20 g (processo em leito fixo). O tempo do processo de adsorção em batelada foi de 7h e em leito fixo foi em torno de 180 min. Os resultados obtidos nesta etapa mostraram que no estudo batelada o processo de adsorção com a zeólita 13X é eficiente e que a massa adsorvida do CO2 aumenta com o crescimento da pressão, diminui com o aumento da temperatura e se eleva com a temperatura de ativação do adsorvente. No processo dinâmico foram avaliadas as curvas de rupturas, as quais foram comparadas às isotermas de adsorção representadas pelos modelos de Langmuir, Freündlich e Toth. Todos os modelos se ajustaram bem aos pontos experimentais, porém o modelo de Langmuir foi o escolhido tendo em vista sua utilização no modelo dinâmico de adsorção não apresentar implicações (indeterminação e maior número de parâmetros como ocorreu com os demais) na resolução da equação. No estudo dinâmico em leito fixo com a mistura de gases sintéticos e diferentes massas de adsorvente, a massa de 20 g apresentou maior percentual de adsorção 46,7% na temperatura de 40 oC e vazão da mistura gasosa de 50 mL/min. O modelo se ajustou satisfatoriamente para as três curvas de ruptura e os parâmetros avaliados foram: coeficiente de dispersão axial (0,0165 dm2/min), difusividade efetiva no interior da partícula (0,0884 dm2/min) e coeficiente externo de transferência de massa (0,45 dm/min). A curva de ruptura para o CO2 construída no processo de pirólise do lodo mostrou uma rápida saturação do leito proveniente de traços de aerossóis, presentes na fase gasosa, decorrentes do processo reacional
Avaliação de catalisadores a base de carbeto e nitreto de molibdênio na obtenção de lactitol via hidrogenação da lactose
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-17) Vieira, Janine Reginaldo Guimarães; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; Souza, Carlson Pereira de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; Oliveira, Jackson Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704; Mendonça, Fabiano André de Souza; ; http://lattes.cnpq.br/3456431841933671; Lima Filho, Nelson Medeiros de; ; http://lattes.cnpq.br/6756450118042081; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844
Visando, uma maior valorização do soro de queijo desenvolveu-se o processamento de hidrogenação da lactose para produção de lactitol, um póliol de alto valor agregado, utilizando os catalisadores Ni/Carvão ativado (com 15% e 20% de níquel), o nitreto Mo2N, o carbeto Mo2C e o carbeto bimetálico Ni-Mo/Carvão ativado. Após a síntese, os catalisadores preparados foram analisados por MEV, DRX, granulometria a laser e B.E.T. O reator utilizado na reação de hidrogenação da lactose foi do tipo leito de lama cuja pressão (68 atm), temperatura (120 oC) e velocidade de agitação (500 rpm) permaneceram constantes durante os experimentos. O sistema operou em batelada para a fase sólida e líquida e semi-contínuo para a fase gasosa. Além da natureza do catalisador, foi estudada a influência do pH do meio reacional para o carbeto Mo2C bem como a avaliação do caráter inibidor das proteínas e íons cloretos na atividade dos catalisadores Ni(20%)/Carvão ativo e o carbeto bimetálico Ni- Mo/Carvão ativo. A diminuição dos teores de proteínas foi realizada através da coagulação com quitosana e a adsorção dos íons cloretos foi realizada através de resinas de troca iônica. No processo de adsorção de proteínas e dos íons cloretos, o percentual máximo extraído foi em torno de 74% e 79% respectivamente. As micrografias dos pós de Mo2C e Mo2N apresentaram-se na forma de aglomerados homogêneos, enquanto que para os catalisadores suportados em carvão ativo, a estrutura se mostrou microporosa com pequenas partículas impregnadas indicando a presença do metal. Os resultados obtidos apresentaram índices de conversão da lactose em lactitol de 90% para o catalisador Ni(20%)/Carvão ativo em pH 6 e de 46% para o carbeto Mo2C em pH 8 (após adição de NH4OH) utilizando a lactose comercial. O acompanhamento da evolução dos constituintes presentes no meio reacional foi feito por cromatografia em fase líquida. Um modelo cinético heterogêneo do tipo Langmuir- Hinshelwood foi desenvolvido cujas constantes estimadas evidenciaram que os catalisadores a base de nitreto e carbeto promoveram com certa velocidade a adsorção, produção e dessorção de lactitol
Avaliação de catalisadores a base de carvão da pirólise do lodo de esgoto e carbetos de molibdênio na transesterificação metílica do óleo de soja
(2017-09-29) Alexandrino, Angelinne Costa; Sousa, João Fernandes de; http://lattes.cnpq.br/7942158213535430; http://lattes.cnpq.br/8259784871895421; Souza, Carlson Pereira de; http://lattes.cnpq.br/1030834608582624; Santos, Luciene da Silva; Lopes, Francisco Wendell Bezerra; http://lattes.cnpq.br/8791819081924591; Ruiz, Juan Alberto Chavez; http://lattes.cnpq.br/7463463383362150; Benachour, Mohand
Há décadas que a produção de combustíveis alternativos visando à substituição do petróleo e de seus derivados tem despertado o interesse de muitos pesquisadores em todo o planeta. Biodiesel é uma alternativa renovável, o qual pode ser produzido a partir de óleos residuais, gorduras animais e óleos vegetais através do processo de transesterificação heterogênea utilizando álcoois. Nesse contexto, catalisadores heterogêneos têm se apresentado como potencial na produção de biodiesel em razão da possibilidade do seu reuso e por ser um processo mais limpo e eficiente. No presente trabalho, carvão ativado obtido da pirólise do lodo de esgoto (C.A), Mo2C, Mo2C/C.A e Ni (20%)-Mo2C/C.A foram avaliados no processo de transesterificação metílica do óleo de soja refinado visando à produção de biodiesel. O carvão do lodo foi tratado com o KOH no sentido de abrir os poros e promover maior área especifica de contato, seguido de ativação física. Os catalisadores a base de molibdênio foram sintetizados a partir da reação gás-sólido utilizando como precursor heptamolibdato de amônio e uma mistura de CH4/H2. Todos os materiais foram caracterizados utilizando as análises de TG, DRX, FRX, MEV, B.E.T e granulometria a laser. O processo de transesterificação foi avaliado em um reator de mistura constituído de um sistema de aquecimento e refluxo da fase alcoólica. Em temperatura constante de 65 oC, as condições operacionais estudadas para a reação foram: a natureza e concentração mássica (1 a 5%) do catalisador em relação à massa do óleo, a razão molar óleo/álcool (1/6 a 1/18), o pH do meio reacional (2,0 a 8,5), o tempo de reação (3 e 5 h) e a velocidade de agitação da fase líquida (450 e 600 rpm). Para todas as condições e demais catalisadores, o biodiesel foi produzido. A conversão máxima do óleo de soja encontrada foi de 27,34%, no estudo cinético, para o catalisador Mo2C/C.A nas condições operacionais de 1% de catalisador, 6 h de reação, razão molar óleo/álcool de 1/12 e pH = 5. Na análise de caracterização de uma amostra de biodiesel produzido o ponto de fulgor apresentou valor de 141 ºC, o qual está acima do mínimo especificado pela ANP. Um modelo cinético pseudo homogêneo foi utilizado, para o catalisador Mo2C/C.A através do qual foi mostrado que os resultados experimentais se ajustaram satisfatoriamente a uma cinética de 1ª ordem, cuja constante cinética de velocidade teve como valor 0,0009 min-1.
Avaliação do desempenho da paligorsquita modificada e do carvão da pirólise do lodo de esgoto no processo de degradação fotocatalítica do fenol
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-10-02) Medeiros, Emerson Alencar de; Sousa, João Fernandes de; Souza, Carlson Pereira de; ; http://lattes.cnpq.br/1030834608582624; ; http://lattes.cnpq.br/7942158213535430; ; http://lattes.cnpq.br/5083154709467676; Medeiros, Gilson Gomes de; ; http://lattes.cnpq.br/9423866978987831; Pedroza, Marcelo Mendes; ; http://lattes.cnpq.br/4401608528438096
É preocupante o descontrole por parte das indústrias que produzem insumos relacionados aos compostos fenólicos, promovendo a emissão ou descarte desse poluente no meio ambiente, trazendo danos irreversíveis à natureza bem como ao ser humano. Diante disso, é imprescindível a realização de um tratamento desses efluentes antes de serem descartados no meio ambiente, reduzindo a concentração do contaminante à valores determinados pela legislação. Procura-se, portanto, o tratamento desses efluentes utilizando novos materiais catalíticos que viabilizem o processo como um todo. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo o tratamento, caracterização e avaliação de novos catalisadores na reação de degradação fotocatalítica do fenol. Os ensaios foram realizados em um reator fotocatalítico, em condições constantes de temperatura (50 ºC), potência da lâmpada (400 W), volume da fase líquida (3,4 L), concentração do catalisador (1 g L-1), concentração inicial do fenol (500 ppm) e tempo de reação 3 horas. Preliminarmente à reação foi realizado um estudo com a vazão de oxigênio (410, 515, 650 e 750 mL min-1) a fim de identificar o valor ótimo (650 ml min-1) a ser utilizado no processo de degradação do fenol. Os demais parâmetros foram variados: pH do meio reacional (3, 5,5 e 10) e a natureza do catalisador (paligorsquita acidificada calcinada, paligorsquita impregnada com 3,8% de ferro e carvão originado da pirólise do lodo de esgoto doméstico). Os materiais catalíticos foram caracterizados por DRX, FRX, BET e distribuição granulométrica. No processo de degradação fotocatalítica do fenol, os resultados mostraram que o pH tem influência significativa na conversão do fenol, apresentando melhores resultados para o pH igual a 5,5. Os valores da conversão do fenol variaram entre 58% (para a paligorsquita acidificada calcinada) e 52% para o carvão do lodo de esgoto. As amostras líquidas analisadas por cromatografia líquida identificaram e quantificaram os seguintes produtos da degradação: hidroquinona, catecol e o ácido maléico. Por fim, foi proposto um mecanismo do processo reacional, considerando que o fenol é transformado em fase homogênea e os demais reagem na superfície do catalisador. Para este último, foi aplicado o modelo Langmuir-Hinshelwood, cujos balanços de massas conduziram a um sistema de equações diferenciais que foram resolvidas utilizando o método numérico associado a uma minimização da função objetivo para obtenção e otimização dos parâmetros cinéticos e de adsorção. O modelo se ajustou satisfatoriamente aos resultados experimentais. A partir do mecanismo proposto e com as condições operatórias utilizadas no presente trabalho, a etapa mais favorecida, independente do catalisador, foi a do grupo ácidos (originada dos compostos quinônicos), sendo transformado em CO2 e água, cuja constante de velocidade k4 apresentou valor 0,578 mol L-1 min-1 para a paligorsquita acidificada calcinada, 0,472 mol L-1 min-1 para o Fe2O3/paligorsquita e 1,276 mol L-1 min-1 para o carvão do lodo, sendo este último o melhor catalisador para mineralização dos ácidos em CO2 e água. Os quinônicos foram mais fortemente adsorvidos nos sítios dos catalisadores paligorsquita acidificada calcinada e Fe2O3/paligorsquita, cujas constantes de adsorção foram semelhantes (~4,45 L mol-1) e superior ao carvão do lodo (3,77 L mol-1).
Bio-óleo e biogás da degradação termoquímica de lodo de esgoto doméstico em cilindro rotativo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-12-22) Pedrosa, Marcelo Mendes; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; http://lattes.cnpq.br/4401608528438096; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; Melo, Josette Lourdes de Sousa; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787094H6; Perez, Juan Miguel Mesa; ; http://lattes.cnpq.br/0462344628491649; Pickler, Arilza Castilho; ; http://lattes.cnpq.br/4438669610122617
O objetivo deste trabalho foi produzir biocombustíveis (bio-óleo e gás), a partir do tratamento térmico do lodo de esgoto doméstico em cilindro rotativo, visando aplicação industrial. A biomassa foi caracterizada por análise imediata e instrumental (Análise Elementar, Microscópica Eletrônica de Varredura - MEV, Difração de Raios-X, Espectroscopia no Infravermelho, ICP-OES). Um estudo cinético, em regime não estacionário foi realizado para o cálculo da energia de ativação por Análise Térmica Gravimétrica avaliando os processos termoquímicos e termocatalíticos do lodo, sendo este último na presença da zeólita USY. Como esperado, a energia de ativação avaliada pelo modelo matemático "Model-free kinetics" aplicando técnicas isoconversionais foi menor para os ensaios catalíticos (57,9 108,9 kJ/mol, no intervalo de conversões da biomassa de 40 à 80%). A planta pirolítica, em escala de laboratório é constituída de um reator de cilindro rotativo cujo comprimento é 100 cm, com capacidade de processar até 1 Kg biomassa/h. No processo da pirólise termoquímica foram estudados os seguintes parâmetros: temperatura da reação (500 à 600 °C), vazão do gás de arraste (50 à 200 mL/min), freqüência de rotação de centrifugação (20 à 30 Hz) para condensação do bio-óleo e vazão mássica de biomassa (4 e 22 g/min). Os produtos obtidos durante o processo (líquido pirolítico, carvão e gás) foram caracterizados através de técnicas analíticas clássicas e instrumentais. O rendimento máximo de líquido pirolítico foi da ordem de 10,5% obtido nas condições de temperatura de 500 °C, rotação da centrifugação de 20 Hz, vazão de gás inerte de 200 mL/min e vazão mássica de biomassa 22 g/min. O maior rendimento obtido para a fase gasosa foi de 23,3 %, para a temperatura da reação de 600 oC, vazão de inerte 200 mL/min, freqüência de rotação da coluna de condensação de vapores 30 Hz e vazão mássica de biomassa de 22 g/min. Os hidrocarbonetos alifáticos não oxigenados foram encontrados em maior proporção no bio-óleo (55%) seguido pelos compostos alifáticos oxigenados (27%). O bio-óleo apresentou as seguintes características: pH 6,81, densidade entre 1,05 e 1,09 g/mL, viscosidade entre 2,5 e 3,1 cSt e poder calorífico superior entre 16,91 e 17,85 MJ/kg. Os principais componentes obtidos na fase gasosa foram: H2, CO, CO2, CH4. O hidrogênio foi o principal constituinte da mistura gasosa, com rendimento da ordem de 46,2 %, para a temperatura de 600 oC e, dentre os hidrocarbonetos formados, o metano foi encontrado em maior rendimento (16,6 %) para a temperatura 520 oC. A fase sólida obtida apresentou elevado teor de cinzas (70%), devido à presença abundante de metais no carvão, em particular, o ferro, o qual esteve também presente no bio-óleo com um percentual de 0,068 % no ensaio realizado na temperatura de 500 oC
Biossorção do azul de metileno pelo bagaço de caju
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-30) Lima, Maria Thereza Alves de; Santos, Everaldo Silvino dos; Oliveira Filho, Marcos Antônio; Padilha, Carlos Eduardo de Araújo; Sousa, João Fernandes de
A preocupante realidade da poluição ambiental nas cidades brasileiras se faz pela severa agressão ao meio ambiente devido à intensificação das ações humanas, as quais têm ocasionado grandes impactos ambientais, prejudicando a qualidade das águas, dos solos e a saúde humana. As indústrias de tingimento consomem aproximadamente 700 mil toneladas por ano de corantes e pigmentos no mundo, sendo o Brasil responsável por 2,6% dessa demanda e pelo menos 3,64 mil toneladas dos corantes têxteis consumidos no país são descartados em correntes naturais. A adsorção tem sido apontada como uma técnica promissora para a remoção de corantes em efluentes, se sobressaindo pelo ponto de vista operacional e econômico. Nesse contexto, a reutilização de rejeitos agroindustriais como forma de adsorventes alternativos tem mostrado vantagens econômicas às indústrias, além do seu viés sustentável. Relatos do potencial desses materiais como adsorventes na remoção de poluentes já são conhecidos. Neste estudo, bagaço de caju foi escolhido como adsorvente devido à sua abundância na região nordeste e o seu alto índice de desperdício. Nesse sentido, o presente trabalho visa avaliar a eficiência da adsorção do Azul de Metileno em efluente sintético utilizando resíduo de caju, bem como verificar a capacidade antioxidante dos extratos obtidos desta biomassa. Fatores como tempo de incubação, pH, concentração de eletrólitos e capacidade de dessorção foram avaliados no estudo de adsorção do corante. O modelo de Langmuir foi correlacionado com os dados experimentais e, foi possível verificar uma alta adequação dos dados experimentais (r2=0,995). A capacidade máxima adsortiva do bagaço de caju foi de 94,04 mg.g-1 em condições otimizadas (tempo de adsorção 60 min, pH 9,0, 0 M NaCl), enquanto que no estudo de dessorção o melhor eluente foi o HCl (0,01M) com suplementação de acetona (50%). Os resultados obtidos mostram que o resíduo agroindustrial estudado, é promissor na remediação de corantes em efluentes líquidos como material adsorvente. Além disso, foi possível extrair altas concentrações de fenólicos (9,10±0,22 mg ácido gálico/g) com grande atividade antioxidante total ( 24,87±0,46 mg Ac. Ascórbico /g) e atividade de eliminação de radical DPPH (69,38±0,43 µmol Trolox/g), tornando interessante a otimização da etapa de extração.
Características químicas de lodos de esgotos produzidos no Brasil
(Universidad Nacional Autónoma de México, 2011-12-02) Pedroza, Marcelo Mendes; Vieira, Gláucia Eliza Gama; Sousa, João Fernandes de
Este trabalho teve como objetivo determinar as características químicas de lodos domésticos produzidos no Brasil. As amostras foram coletadas em leitos de secagem de estação de tratamento de esgoto. Os lodos LD-1 e LD-10 eram lodos tipicamente anaeróbios e a amostra LD-6 era um lodo misto, rico em cloreto férrico. LD-1 e LD-6 apresentaram teores de umidade de 12,0 e 11,5%, respectivamente. O maior teor de cinzas foi observado na amostra LD-6 (46,2%). A menor concentração de matéria orgânica foi detectada em LD-6 (40,6%), por ser esse lodo rico em cloreto férrico. As amostras LD-1 e LD-10 apresentaram o maior conteúdo de carbono (27,0%). Os principais metais detectados na amostra de lodo LD-1 foram o ferro, zinco, manganês, chumbo, cobre, níquel e cromo. O ferro total apresentou a maior concentração (28911 mg/kg) e o níquel a menor delas (24 mg/kg). Todos os metais determinados no lodo LD-1 apresentaram concentrações inferiores aos valores limites estabelecidos para uso agrícola pela resolução brasileira. Os principais grupos funcionais detectados no lodo, através de FTIR, foram álcool, ácido carboxílico, amida, amina, fenol, silicato e hidrocarbonetos. Os lodos apresentam em sua constituição química, várias substâncias tais como ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos, lipídios, substâncias húmicas e celulose. Esses compostos orgânicos apresentam um potencial energético muito elevado para serem tratados como simples resíduos. Esse potencial pode ser transformado de resíduo para matéria-prima, em processos térmicos de incineração e pirólise
Características químicas e pirólise de borra de petróleo: uma revisão
(IFAL, 2014-08-04) Pedroza, Marcelo Mendes; Vieira, Gláucia Eliza Gama; Pedroza, Camilla Mendes; Rios, Rui Felipe de Miranda; Pickler, Arilza de Castilho; Sousa, João Fernandes de
Este trabalho tem como objetivo apresentar as características químicas e o aproveitamento de borra de petróleo através do processo de pirólise. A borra de petróleo é um resíduo constituído de uma mistura de óleos, areia, pedra e água, gerada em tanques de separação água-óleo (SAO) de refinarias de petróleo. Na maior bacia de exploração de petróleo brasileira, Bacia de Campos, responsável por cerca de 80% do petróleo produzido no país, são geradas cerca de 80 toneladas/mês de borra de petróleo e representa um material de difícil tratamento e disposição final para a indústria do petróleo. Atualmente, tecnologias estão sendo desenvolvidas e representam alternativas viáveis para o tratamento e aproveitamento desse material. Dentre essas alternativas, citam-se: os tratamentos térmicos por pirólise, gaseificação e incineração, a reciclagem da borra com a sua incorporação à massa argilosa para a fabricação de blocos cerâmicos na construção civil e a sua disposição em landfarming. A pirólise destaca-se quando comparada com os tipos diferenciados de processos, por gerar produtos (líquidos, sólidos e gasosos), com valores agregados, que podem ser usados, como fonte de combustíveis ou em outros usos relacionados à própria indústria petroquímica
Characterization of the products from the pyrolysis of sewage sludge in 1 kg/h rotating cylinder reactor
(Elsevier, 2014-01) Pedroza, Marcelo Mendes; Sousa, João Fernandes de; Vieira, Glaúcia Eliza Gama; Bezerra, Márcio Barbalho Dantas
The objectives of this study were to produce and characterize bio-fuels through the thermal treatment of sewage sludge in an 1 kg/h rotating cylinder reactor. The experimental procedure was divided into three parts: (a) initial test using the temperatures of 450, 500, 550, 600 and 650 °C while the nitrogen flow, the centrifuge rotation and biomass flow were kept constant, (b) 24–1 fractional experimental design and (c) experiments exclusively for the characterization of gaseous fraction, using the temperatures of 500, 550 and 600 °C. The maximum liquid yield was 10.5% obtained at the temperature of 500 °C, inert gas of 200 mL/min, biomass flow of 22 g/min and centrifuge rotation of 20 Hz. The maximum char yield was 61.9%, obtained at 500 °C, inert gas of 100 mL/min, biomass flow of 4 g/min and centrifuge rotation frequency of 20 Hz. The highest phase gas yield was 23.3%, obtained at 600 °C, inert flow rate of 200 mL/min, biomass flow rate of 22 g/min and rotation frequency of 30 Hz. The bio-oil had the following characteristics: pH between 6.80 and 6.84, density between 1.05 g/mL and 1.09 g/mL, viscosity between 2.5 cSt and 3.1 cSt and high heating value between 16.91 MJ/kg and 17.85 MJ/kg. Non-oxygenated aliphatic (55%) and aliphatic oxygenated hydrocarbons (27%) were found in the bio-oil. The main components detected in the gas phase were H2, CO, CO2 and CH4. Hydrogen was the main constituent, with a yield of 46.2% at 600 °C. Among the hydrocarbons formed, methane was predominant (16.6%) at 500 °C. The results show that increasing the temperature from 500 to 600 °C favors the increase in the gaseous phase and reduction of solid and liquid fractions
Concepção e estudo de um biofiltro para tratamento de compostos orgânicos voláteis COVs
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2005-03-11) Alves, Marileide Moraes; Benachour, Mohand; Bezerra, Vanja Maria de França; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785344U5; ; http://lattes.cnpq.br/2445243904431423; ; http://lattes.cnpq.br/4989368162994718; Santos, Valdemir Alexandre dos; ; http://lattes.cnpq.br/6361567059632670; Costa, José Maria Correia da; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799COSTA,; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; Pedrini, Márcia Regina da Silva; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797345U9
Na ultima década, a purificação biológica de rejeitos gasosos tem sido uma importante alternativa em detrimento dos métodos convencionais de tratamento. Mais recentemente, a biofiltração tem se mostrado um método efetivo e de baixo custo para tratamento de ar contaminado com compostos orgânicos voláteis (COVs). O biofiltro é um reator que possui um leito filtrante constituído por um material poroso, onde estão fixados os microrganismos. Durante o processo de biofiltração, o ar poluído é transportado ao longo do leito onde o contaminante é degradado. No biofilme, os poluentes presentes no efluente gasoso serão a fonte de carbono e energia para os microrganismos e após serem metabolizados serão transformados em CO2, água e biomassa. O leito filtrante deve ser caracterizado por propriedades físicas e mecânicas como estrutura, fração de vazios, área especifica e resistência ao fluxo gasoso. O principal objetivo deste trabalho de pesquisa foi a construção de um biofiltro e o estudo da degradação do etanol e tolueno, bem como a modelagem do processo. Luffa cylindrica é uma fibra bastante encontrada no nordeste do Brasil e foi utilizada no presente trabalho como leito filtrante. Os parâmetros e condições estudos foram: composição da solução nutriente; efeito da espécie de microrganismos, denominadas Pseudomanas putida e Rhodococcus rhodochrous; composição do efluente gasoso; taxa de fluxo gasoso e carga de entrada do COV. O biofiltro operou em regime difusional, sendo os melhores resultados para a capacidade de remoção foram obtidos quando utilizado o consórcio de microrganismos de Pseudomanas putida e de Rhodococcus rhodochrous, com uma vazão volumétrica de ar de 1 m3.h-1 e razão molar nitrogênio/fosforo N/P=2 na solução nutriente. A máxima capacidade de eliminação foi de 90 g.m-3.h-1 para o etanol e 50 g.m-3.h-1 para o tolueno. Constatou-se que o tolueno tem efeito inibitório sobre a degradação do etanol, quando os dois VOCs estão presentes no mesmo efluente, houve uma queda de 40% na remoção do etanol. A Luffa cylindrica não apresentou grandes valores de perda de carga. Os modelos de Ottengraf e van Lith representaram bem os resultados obtidos para o etanol e tolueno, respectivamente. A aplicação do modelo transiente evidenciou uma aproximação satisfatória entre os resultados experimentais obtidos para a biofiltração de vapores de etanol e tolueno e aqueles previstos pelo referido modelo
Conversão catalítica de clorometano em hidrocarbonetos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012-03-02) Rojas, Leopoldo Oswaldo Alcazar; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; http://lattes.cnpq.br/1822123250893671; Benachour, Mohand; ; http://lattes.cnpq.br/2445243904431423; Santos, Luiz Carlos Lobato dos; ; http://lattes.cnpq.br/8891045064075199; Oliveira, Jackson Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704; Ferreira, Sebastião Ribeiro; ; http://lattes.cnpq.br/7849019313801150
Sílica alumina amorfa e modificada por impregnação incipiente de precursores de ferro, níquel, zinco e cromo foram sintetizados na forma de óxido e reduzidos, tendo sido posteriormente avaliados como catalisadores na conversão de clorometano em hidrocarbonetos. Propriedades texturais e técnicas dinâmicas em temperatura programada foram usadas para a determinação das propriedades ácidas dos materiais. Um modelo termodinâmico para representar a capacidade de adsorção e dessorção de clorometano foi avaliado. Dois tipos de reações foram abordados. No primeiro, o clorometano foi convertido cataliticamente a hidrocarbonetos (T = 300 450 oC e m = 300 mg) em um reator de leito fixo catalítico com controle de fluxo, pressão e vazão mássica e, no segundo, com o suporte puro (T = 300 oC e m = 250 mg) foi estudado a reação de desativação do catalisador pelo coque em um micro adsorvedor com monitoramento gravimétrico. O teor de metal no suporte (2,5 %) e o percentual de clorometano na mistura (10 %) foram mantidos constantes durante os experimentos. Com os resultados obtidos foram avaliadas a conversão e a seletividade dos produtos gasosos, ou seja, H2, CH4, C3 e C4 bem como a energia da etapa de dessorção (75,2 KJ/mol para o Ni/Al2O3-SiO2 e 684 KJ/mol para o catalisador Zn/Al2O3-SiO2), considerando a taxa de adsorção do gás em função da temperatura. A presença do metal no suporte mostrou uma importância significativa em termos de atividade na reação de condensação do clorometano. Os catalisadores na forma de óxido apresentaram melhor desempenho para obtenção de hidrocarbonetos. É possível destacar o ZnO/Al2O3-SiO2 que , em termos de constituinte gasoso, produziu apenas C3 (Máx. de 83 %) e C4 (Máx. de 63%), respectivamente, na temperatura de 450 oC e 20 horas de reação,. O gás hidrogênio foi formado exclusivamente com os catalisadores FeO/Al2O3-SiO2 (Máx. de 15 %, T = 550 oC e tempo de reação de 5,6 h) e Ni/SiO2-Al2O3 (Máx. 75 %, T = 400 oC e tempo de reação de 21,6 h). Todos os catalisadores produziram o gás metano (10 à 92 %), salvo os do tipo Ni/Al2O3- SiO2 e CrO/Al2O3-SiO2. No estudo com o suporte puro foram propostos dois modelos de iii desativação, do tipo paralelo, onde a formação do produto compete com a formação de coque e o sequencial, onde a etapa de dessorção é a competidora. Com as equações do balanço de massa baseadas no mecanismo proposto foram determinados duas constantes cinéticas (a primeira de valor 8,01·10-4 min-1, relacionada à etapa da formação de hidrocarbonetos e a segunda, 1,46·10-1 min-1, ao coque depositado no sítio do material), três constantes de equilíbrio (a global 0,003, relativa ao clorometano 0,417 bar-1, e a de formação de hidrocarbonetos 2,266 bar-1) e o do perfil do fator de atividade (1,516). Em termos de ajustes, o modelo representou um comportamento satisfatório em relação ao mecanismo proposto
Conversão do metano via oxicloração em reator de leito fixo utilizando catalisador do tipo CuCl2/SiO2
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-06-10) Nascimento, José Carlos do; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; ; http://lattes.cnpq.br/0580332207822170; Silva, Antonio Osimar Sousa da; ; http://lattes.cnpq.br/5289388662589522; Ruiz, Juan Alberto Chavez; ; http://lattes.cnpq.br/5051286289341242
Catalisadores do tipo CuCl2 suportados em sílica, utilizados na conversão do metano via oxicloração, foram sintetizados pelo método de troca iônica em meio básico, usando um complexo amoniacal de cobre, com cargas metálicas nominais de 3 e 6% de cobre. Os materiais foram caracterizados por: termogravimetria (TG), fluorescência de raios X (FRX), redução à temperatura programada (RTP), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia dispersiva de elétrons (MEV-EDS) e determinação da área especifica e volume de poro pelo Método BET. Os resultados das caracterizações indicavam a presença de cobre na superfície do suporte mostrando que o processo de impregnação via troca iônica foi adequado na síntese do catalisador. No teste catalítico reacional foi utilizada uma planta de oxicloração, em escala de laboratório. Os experimentos catalíticos foram avaliados nas temperaturas de 673 e 773 K. Os resultados obtidos mostraram influência da temperatura e teor de cobre dos catalisadores na reação de oxicloração do metano
Degradação fotocatalítica oxidativa do fenol utilizando carvão obtido da pirólise de diferentes biomassas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-06-25) Oliveira, Gislane Pinho de; Sousa, João Fernandes de; ; http://lattes.cnpq.br/7942158213535430; ; http://lattes.cnpq.br/0670520594680554; Silva, Antonio Osimar Sousa da; ; http://lattes.cnpq.br/5289388662589522; Oliveira, Jackson Araújo de; ; http://lattes.cnpq.br/5058617634570704
O progresso industrial moderno vem incorporando compostos fenólicos entre as impurezas encontradas na água. Por se tratar de uma substância tóxica e cancerígena, é imprescindível que a mesma seja reduzida à concentrações toleráveis, determinadas pelo CONAMA. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo o tratamento e caracterização de catalisadores oriundos do biocarvão, subproduto da pirólise de biomassa (avelós e pó de madeira), assim como sua avaliação na degradação fotocatalítica do fenol. Os ensaios foram realizados em um reator leito de lama, com medições instantâneas da temperatura, pH e oxigênio dissolvido. Os experimentos foram realizados nas seguintes condições operacionais: temperatura igual a 50 ºC, vazão de oxigênio igual a 410 mL min-1 , volume de solução reagente igual a 3,2 L, lâmpada UV de 400 W, pressão de 1 atm e tempo de reação de 2 horas. Os parâmetros avaliados foram o pH do meio reacional (3,0; 6,9 e 10,7), concentração inicial de fenol comercial (250, 500 e 1000 ppm), concentração de catalisador (0, 1, 2 e 3 g L-1 ) e natureza do catalisador (carvão do aveloz ativado e lavado com diclorometano, CAADCM, e carvão da madeira ativado e lavado com diclorometano, CMADCM). Os resultados de FRX, DRX e BET comprovaram a presença de ferro e potássio em quantidades satisfatórias para o catalisador CAADCM e em quantidades reduzidas no catalisador CMADCM, e o aumento da área superficial dos materiais após a ativação química e física. As curvas de degradação do fenol indicam que o pH tem uma influência significativa na conversão do fenol, apresentando melhores resultados para os valores de pH mais reduzidos. A concentração ótima de catalisador observada foi de 1 g L-1 e o aumento da concentração inicial de fenol exerce uma influência negativa na condução da reação. Também foi observado o efeito positivo da presença de ferro e potássio na estrutura do catalisador: obteve-se conversões melhores para os ensaios realizados com o catalisador CAADCM, quando comparado com o catalisador CMADCM nas mesmas condições. A maior conversão foi obtida para o ensaio realizado em pH ácido (3,0), com uma concentração inicial de fenol igual a 250 ppm na presença do catalisador CAADCM a 1 g L-1 . As amostras líquidas retiradas a cada 15 minutos foram analisadas por cromatografia líquida identificando e quantificando a hidroquinona, p-benzoquinona, catecol e ácido maleico. Finalmente um mecanismo do processo reacional foi proposto, considerando que o fenol é transformado em fase homogênea e os demais reagem na superfície do catalisador. Aplicandose o modelo de Langmuir-Hinshelwood juntamente com um balanço de massa, obteve-se um sistema de equações diferenciais que foi resolvido utilizando o método de Runge-Kutta de 4ª ordem associado a uma rotina de otimização SWARM (enxame de partículas), visando minimizar a função objetivo de mínimos quadrados para estimação dos parâmetros cinéticos e de adsorção. Obteve-se constantes cinéticas da ordem de grandeza de 10-3 para a degradação do fenol, 10-4 à 10-2 para a formação de ácidos, 10-6 à 10-9 para a mineralização dos quinônicos (hidroquinona, p-benzoquinona e catecol), 10-3 à 102 para a mineralização dos ácidos.
Desenvolvimento de uma rota química alternativa de síntese de SrCo0,8Fe0,2O3- e LaNi0,3Co0,7O3- para aplicação na reação de oxidação do CO
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-07-02) Santos, Andarair Gomes dos; Souza, Carlson Pereira de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781094H3; ; http://lattes.cnpq.br/3470634368296605; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; Sasaki, José Marcos; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4789818A8; Paskocimas, Carlos Alberto; ; http://lattes.cnpq.br/2365059843175411; Silva, Marta Lígia Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/3899623847910065; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844
Esta tese enfoca o método de síntese de coprecipitação para preparação de materiais cerâmicos com estrutura perovsquita, suas caracterizações e aplicação como material catalítico na reação de conversão de CO a CO2 desenvolvendo uma rota metodológica alternativa de síntese a partir da coprecipitação via meio oxalato do material SrCo0,8Fe0,2O3-d. No intuito de verificar a influência desse método o mesmo foi sintetizado também com base no método de complexação combinando EDTA - Citrato. O material foi caracterizado por: difratometria de raios-X (DRX), refinamento pelo método Rietveld, termogravimetria e termodiferencial (TG/DTA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e de transmissão (MET), distribuição granulométrica e analise superficial pelo método BET. Ambos os métodos de síntese permitiram obter pós monofásicos, tendo o pH como um parâmetro relevante. A síntese com base no método via coprecipitação em meio oxalato permitiu obter tamanho de partículas na mesma ordem de grandeza que os obtidos a partir do método de complexação combinando EDTA - Citrato, nas mesmas condições de tratamento térmico. A natureza do reagente utilizado no método via coprecipitação em meio oxalato produziu um material com aproximadamente 80 % menor em relação ao tamanho médio de cristalito. Além disso, o método via coprecipitação em meio oxalato obteve precursores em estado sólido, em baixa temperatura (~26 oC), menor tempo de síntese, maior estabilidade térmica e um rendimento maior da ordem 90 a 95 %, mantendo na mesma ordem de grandeza o tamanho médio de cristalito que o método de complexação combinando EDTA - Citrato. Para fins comparativo das propriedades catalíticas do material, a perovsquita LaNi0,3Co0,7O3-d foi também sintetizada pelo método de complexação combinando EDTA Citrato. A avaliação catalítica dos materiais SrCo0,8Fe0,2O3-d e LaNi0,3Co0,7O3-d, foi acompanhada na reação de oxidação do CO a CO2 utilizando um reator tubular de aço inoxidável na faixa de temperatura de 75 300 oC. A conversão foi avaliada cujos resultados mostraram que para ambos os materiais o CO foi completamente convertido porém em menor tempo para o material LaNi0,3Co0,7O3-d
Desenvolvimento de uma unidade pirolítica com reator de cilindro rotativo: obtenção de bio-óleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2011-05-27) Fontes, Lúcio ângelo de Oliveira; Fontes, Francisco de Assis Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/9043538628554844; ; http://lattes.cnpq.br/6626062514308083; Barbosa, Cleiton Rubens Formiga; ; http://lattes.cnpq.br/8673332414572221; Sousa, João Fernandes de; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783510Y4; Bessa, Kleiber Lima de; ; http://lattes.cnpq.br/3825553608740400; Grilo, Marcelo Bezerra; ; http://lattes.cnpq.br/9758227561901031
A demanda por fontes alternativas de energia impulsiona o desenvolvimento tecnológico de tal forma que muitos combustíveis e processos de conversão energética, antes julgada como inadequados ou mesmo inviáveis, são agora concorrentes de combustíveis e processos ditos tradicionais. Assim, a biomassa exerce um papel relevante, sendo considerada uma das fontes de energia renovável mais importante de nosso planeta. A biomassa contribui com 29,2 % de todas as fontes renováveis de energia. A participação de energia de biomassa do Brasil na OIE é de 13,6 %, sendo bem superior a média mundial de participação. Vários tipos de processos de pirólise vêm sendo estudados nos últimos anos, destacando-se o processo de pirólise rápida de biomassa para obtenção de Bio-óleo. Os processos contínuos de pirólise rápida, mais investigados e aprimorados são os de leito fluidizado e leito ablativo, entretanto vem sendo estudados e desenvolvidos outros tipos, visando obter um bio-óleo de melhor qualidade, com maior produtividade, menor consumo de energia, maior estabilidade e confiabilidade de processo e menor custo de produção. A estabilidade do produto Bio-óleo é fundamental para a concepção de dispositivos consumidores, tais como queimadores, motores de pistão e turbinas. O presente estudo foi motivado para a produção de Bio-óleo, através da conversão da biomassa vegetal ou do aproveitamento de seus resíduos industriais e agrícolas, sendo apresentada uma proposta alternativa de processo de pirólise termoquímica, aproveitando a vantagem dinâmica das partículas no leito rotativo o que favorece a razão de contato gás-sólido e a transferência de calor e massa. O pirolisador foi projetado para operar em processo contínuo, contendo um alimentador de dois estágios, um sistema desagregador da biomassa integrado com um separador de finos de carvão e um sistema de condensação de vapores pirolíticos. O Protótipo foi submetido a ensaios com serragem de madeira, utilizando um planejamento experimental completo em dois níveis para investigar a sensibilidade dos fatores: temperatura do processo, fluxo de gás de arraste e velocidade de centrifugação em relação ao rendimento mássico de Bio-óleo. O melhor resultado foi obtido na condição de 570 oC, 25 Hz e 200 cm3/min, sendo a temperatura o parâmetro de maior significância. O balanço Tese de Doutorado PPGCEP/UFRN Lúcio Ângelo de Oliveira Fontes vi de massa elementar das fases apresentou da ordem de 20 % liquidos pirolíticos e 37 % de carvão. Foram determinadas as propriedades dos produtos líquidos e sólidos da pirólise como densidade, viscosidade, pH, PCI, sendo a composição caracterizada através análise química, revelando as propriedades e composição de um Bio-óleo.

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Navegando por Autor "Sousa, João Fernandes de"