THERMOKINETIC AND THERMODYNAMIC PARAMETERS FOR CATALYTIC PYROLYSIS OF MDF OVER BETA ZEOLITE SUPPORTED NICKEL

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Details
  • Presentation type: Oral
  • Track: 3.Conversion of Biomass and Derived Molecules
  • Keywords: Zeólita Beta; Níquel; fibra de média densidade; Pirólise Catalítica; Energia de Ativação;
  • 1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • 2 Universidade Federal da Bahia
  • 3 Universidade do Estado da Bahia

THERMOKINETIC AND THERMODYNAMIC PARAMETERS FOR CATALYTIC PYROLYSIS OF MDF OVER BETA ZEOLITE SUPPORTED NICKEL

Mateus da Silva de Carvalho

Universidade Federal da Bahia

Abstract

A pirólise catalítica é uma alternativa atraente para converter biomassa em energia e produtos químicos em substituição àqueles de origem fóssil. Isto tem incentivado a busca por catalisadores eficientes que possam remover os produtos oxigenados, o principal problema no processamento e uso dos produtos obtidos. Neste trabalho, foram determinados os parâmetros termocinéticos e termodinâmicos da pirólise de fibra de média densidade (MDF) sobre catalisadores de níquel (3 e 5%) suportado em zeólita beta, usando os métodos isoconversionais e não isotérmicos de Friedman, Kissinger e Ozawa. A adição do catalisador diminuiu a energia de ativação e afetou as temperaturas inicial, final e de decomposição máxima, devido aos sítios ácidos superficiais da zeólita beta que promovem reações de craqueamento e hidrocraqueamento. A introdução do níquel reduziu esse parâmetro ainda mais, devido à atividade desse metal nas reações de hidrodesoxigenação/desoxigenação, oligomerização e desidratação. O método de Friedman forneceu o melhor coeficiente de correlação entre os métodos e foi utilizado para determinar os parâmetros termodinâmicos. Os resultados mostraram que Ea aumenta na ordem: MB3Ni<MB5Ni<MB<M.

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Author

Mateus da Silva de Carvalho

Olá José Lucas, muito obrigado pelos elogios ao trabalho e sugestão. Essa realmente era uma abordagem importante que, no entanto, não foi abordada aqui devido ao curto tempo estipulado para a gravação do vídeo. Mas ponho-me inteiramente à disposição para auxilia-lo se tiver algum interesse. Quanto à sua dúvida, existem duas formas distintas de estimar o mecanismo reacional seguido em um processo químico. Um deles é a determinação dos parâmetros termocineticos e termodinâmicos que fornecem uma visão do ponto de vista energético do processo. Dito isto as interpretações associadas aos parâmetros tornam-se facilitados uma vez que a entropia relaciona-se com a probabilidade de existência de microestados que conduzem ao macroestado observado, dando indicação da espontaneidade, tal como a energia livre de Gibbs, de uma reação/transformação química. Vou deixar meu e-mail aqui, qualquer dúvida adicional pode entrar em contato: 

[email protected]

José Lucas Vieira

Entendi, Mateus! Por curiosidade, além dessa interpretação "quântica" da entropia, é possível também tirar alguma interpretação pela definição clássica de grau de ordem e desordem do sistema?

 

Author

Mateus da Silva de Carvalho

A pirólise de um material lignocelulósico é um processo extremamento complexo, de modo que em cada instante podem estar ocorrendo diversas reações competitivas, tornando o processo como um todo de difícil entendimento. Imagine que naquele reator temos vários compostos de matriz complexa, a maioria de natureza amorfa, tendo suas ligações clivadas devido à influência térmica. Diante deste cenário, completamente "caótico" do ponto de vista químico e energético, valorar em termo de ordem e desordem, que já é uma associação abstrusa, é bem complicado. 

José Lucas Vieira

Exatamente o que pensei. A entropia é um parâmetro termodinâmico sempre muito complexo de ser interpretado de forma simples. Muito obrigado pelas respostas!