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Título: Efeito da remoção de extrativos e taxas de aquecimento na torrefação de sementes de pequi : um estudo cinético e preditivo para a produção de biocombustíveis
Autor(es): Rodrigues, Pedro Paulo de Oliveira
Orientador(es): Silveira, Edgar Amaral
Assunto: Aumento do poder calorífico
Biomassa - conversão
Degradação térmica
Modelagem cinética
Data de publicação: 13-Mar-2025
Referência: RODRIGUES, Pedro Paulo de Oliveira. Efeito da remoção de extrativos e taxas de aquecimento na torrefação de sementes de pequi: um estudo cinético e preditivo para a produção de biocombustíveis. 2024. 51 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Mecânicas) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
Resumo: Este estudo investiga a análise cinética e a valorização de resíduos de sementes de pequi (Caryocar brasiliense) por meio de torrefação para a produção sustentável de biocombustíveis. A pesquisa avalia diversas condições operacionais de torrefação, incluindo tempo de tratamento e taxa de aquecimento, para sementes de pequi in natura e com a remoção de extrativos (PS e PSWE). Uma abordagem pioneira foi adotada para avaliar a influência da extração de Soxhlet no comportamento de torrefação e na cinética de PS e PSWE, fornecendo informações mais profundas sobre seus processos de degradação térmica. Usando um modelo de reação em duas etapas, a cinética de degradação, o rendimento sólido, as propriedades elementares, o teor de cinzas e o poder calorífico superior (HHV) foram preditos. O estudo utilizou análise termogravimétrica (TGA) para coletar dados sobre mudanças de massa ao longo do tempo sob diferentes condições de torrefação. A análise termogravimétrica (TGA) revelou comportamentos distintos de degradação térmica entre PS e PSWE, enfatizando o impacto significativo da remoção de extrativos. O modelo cinético descreveu com precisão a evolução dos produtos de torrefação, com coeficiente de determinação (R2 ) de 0,970 e 0,978 para PS e PSWE, respectivamente. Os resultados numéricos foram validados com dados experimentais e literatura. O PS apresentou HHV preditos entre 22,69 e 24,46 MJ kg–1 e PSWE entre 18,24 e 22,79 MJ kg–1 . O rendimento energético predito (EY) variou de 86,32% a 49,07% para PS e 96,55% a 54,85% para PSWE. Os resultados se alinham com o HHV de outras fontes de biomassa torrefada, contribuindo para otimizar as condições de torrefação dos resíduos de sementes de pequi, aumentando a densidade energética e fornecendo recomendações para aplicações industriais.
Abstract: This study investigates the kinetic analysis and valorization of pequi seed (Caryocar brasiliense) residues through torrefaction for sustainable biofuel production. The research evaluates various torrefaction operational conditions, including treatment time and heating rate, for both raw and de-oiled pequi seeds (PS and PSWE). A pioneering approach was taken to assess the influence of Soxhlet extraction on the torrefaction behavior and kinetics of PS and PSWE, providing deeper insights into their thermal degradation processes. Using a two-step reaction model, the degradation kinetics, solid yield, ultimate properties, ash content, and higher heating value (HHV) were predicted. The study utilized thermogravimetric analysis (TGA) to gather data on weight changes over time under different torrefaction conditions. Thermogravimetric analysis (TGA) revealed distinct thermal degradation behaviors between PS and PSWE, emphasizing the significant impact of extractive removal. The kinetic model accurately described the evolution of torrefaction products, with coefficient of determination (R2 ) of 0,970, and 0,978 for PS and PSWE, respectively. Numerical results were validated with experimental data and literature. PS showed predicted HHVs ranging from 22,69 to 24,46 MJ kg–1 and PSWE from 18,24 to 22,79 MJ kg–1 . The predicted energy yield (EY) ranged from 86,32% to 49,07% for PS and 96,55% to 54,85% for PSWE. The results align with the HHV of other torrefied biomass sources, contributing to optimizing torrefaction conditions for pequi seed residues, enhancing energy density, and providing recommendations for industrial applications.
Unidade Acadêmica: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Mecânica (FT ENM)
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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