???jsp.display-item.identifier??? https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/4603
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
metadata.dc.title: Adsorção de azul de metileno utilizando carvão ativado produzido a partir do endocarpo do coco babaçu
Autor(es): Sousa, Micaelli Ciane Sobrinho de
Primeiro Orientador: Almeida, André Ricardo Felkl de
1° Membro da banca: Almeida, André Ricardo Felkl de
2° Membro da banca: Silva, Mauricio Dalla Costa Rodrigues da
3° Membro da banca: Junges, Fernando
Resumo: O babaçu (Attalea speciosa) é considerado o maior recurso oleífero nativo do mundo e um dos maiores produtos extrativistas do Brasil, ocupando uma área de aproximadamente 18 milhões de hectares e contribuindo para a economia de alguns estados da federação, sendo eles o Maranhão, o Piauí e o Tocantins. O fruto tem um grande potencial industrial devido versatilidade do seu uso, em que todas as partes podem ser utilizadas. O carvão ativado é uma forma microcristalina não grafítica do carbono difundido por possuir alta porosidade e alta área superficial que lhe atribui a capacidade de adsorver moléculas tanto em fase líquida como em fase gasosa. Devido a essas propriedades, é um adsorvente de interesse industrial com inúmeras aplicações. A produção do carvão ativado é realizada através da carbonização pela pirólise de uma vasta variedade de matérias-primas, desde que tenha um alto teor de carbono. A ativação do material precursor pode ser física, utilizando vapores de água, CO2, ou uma mistura dos dois gases, ou química, utilizando agentes ativantes, como ZnCl2, H2SO4, H3PO4 ou hidróxidos de metais alcalinos. O propósito da ativação é aumentar a área superficial do carvão devido à liberação ou criação de novos poros, para então poder ser utilizado como meio adsorvente de efluentes têxteis, por exemplo. Estima-se que seja produzido cerca de 700 mil toneladas por ano de corantes e que cerca de 10 a 20% desses corantes são perdidos durante o processo, tendo por destino o efluente da indústria. Desta forma, vêm surgindo diversos estudos que visam o tratamento através da remoção destes corantes presentes em efluentes industriais. Dentre eles, a adsorção, que é uma operação unitária de transferência de massa sólido-líquido ou sólido-gás que explora a capacidade de certos sólidos em concentrar em sua superfície algumas substâncias existentes em solução. É um método simples e bastante eficaz na remoção de espécies em soluções líquidas à baixas concentrações. Por esse motivo é amplamente utilizada no tratamento de efluentes líquidos industriais. Nesse panorama, esse trabalho teve por objetivo produzir e caracterizar o carvão ativado elaborado através do endocarpo do coco babaçu (Attalea speciosa), com o propósito de utilizá-lo como adsorvente para remoção do corante azul de metileno. O rendimento do carvão ativado produzido foi de 34,91%. As amostras apresentaram uma granulometria de 0,32 mm para a amostra in natura, 0,19 mm para o carvão ativado e de 0,31 mm para a amostra impregnada A massa específica obtida para cada material foi 1444,77 kg m-3 para amostra in natura, 1421,88 kg m-3 para a amostra impregnada e 1435 kg m-3 para o carvão ativado. Para a massa específica aparente e a porosidade do leito resultados obtidos foram de 684,97 kg m-3 e 0,53 para amostra in natura, 655,00 kg m-3 e 0,54 para amostra impregnada e de 656,40 kg m-3 e 0,54 para o carvão ativado respectivamente. Os valores da umidade em base úmida foram de 8,84% para amostra in natura, 1,38% para amostra impregnada e de 0,34% para o carvão ativado e para o teor de cinzas obteve-se 1,56% para a amostra in natura a amostra impregnada obteve 4,42 % de cinzas enquanto que o carvão ativado apresentou um percentual de 30,93. Para análise de voláteis os valores foram de 84,5% para amostra in natura, 52,61% para amostra impregnada e de 17,83% para o carvão ativado. Nas curvas termogravimétricas foi possível observar constatar três zonas de perda de massa. A primeira presente apenas nas amostras in natura e no carvão ativado, é devido a perda de umidade. O segundo e o terceiro pico presente nas amostras in natura e impregnada, refere-se à degradação da hemicelulose e da celulose, não sendo observado no carvão ativado. Para os ensaios de cinética de adsorção o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo de pseudo segunda ordem, em todos os casos. Para os ensaios de isotermas de adsorção o modelo de Langmuir apresentou melhor ajuste e a quantidade máxima adsorvida para cada modelo foi de 9,146 mg g-1 a adsorção com a amostra in natura, 39,252 mg g-1 para o material impregnado e de 39,015 mg g-1 para o carvão ativado, estando estes valores abaixo ao encontrado na literatura para adsorção de azul de metileno em carvão ativado.
Abstract: Babaçu (Attalea speciosa) is one of the largest natural resources in the world and one of the main extractive products in Brazil, occupying an area of 18 million hectares and contributing to an economy of some states of the federation, such as Maranhão, Piauí and Tocantins. The fruit has a great industrial potential due to the versatility of its use, in which all parts can be used. Activated carbon is a non-graphitic microcrystalline form of carbon diffused by its high porosity and surface capacity which attributes its ability to adsorb the molecules either in the liquid phase as in the gas phase. Due to these properties, it is an adsorbent of industrial interest with several applications. The production of the coal is carried out by the carbonization by the pyrolysis of a great variety of raw materials, as long as it has a high carbon content. Activation of the precursor material can be physical, using water vapor, CO2, or a mixture of the two gases, or chemical using activating agents such as ZnCl2, H2SO4, H3PO4 or alkali metal compounds. The purpose of the expansion is to increase the surface area of the coal due to the release or creation of new pores, so that it can be used as an adsorbent mean for textile effluents, for example. It is estimated that about 700,000 tons per year of dyestuffs are produced and that about 10 to 20% of these dyestuffs are lost during the process, having as destination the effluent industry. Thus, several studies have appeared that aim at the treatment through the removal of these dyes present in industrial effluents. Among them, adsorption, which is a solid-liquid or solid-gas mass transfer unit operation that exploits the ability of certain solids to concentrate on their surface some substances in solution. It is a simple and effective method for the removal of species in low concentration solutions. For this reason the treatment of industrial liquid effluents is widely used. In this scenario, the objective of this work was to produce and characterize the activated charcoal produced through the endocarp of babaçu coconut, with the purpose of using it as an adsorbent for the removal of the methylene blue dye. The yield of activated carbon was 34.91%. The samples had a granulometry of 0.32 mm for the in natura sample, 0.19 mm for the activated carbon and 0.31 mm for the impregnated sample. The specific mass obtained for each material was 1444.77 kg m-3 for sample in natura, 1421.88 kg m3 for the impregnated sample and 1435 kg m-3 for the activated carbon. For the apparent specific mass and the porosity of the bed the obtained results were of 684,97 and 0,53 for in natura sample, 655,00 and 0,54 for impregnated sample and of 656,40 and 0,54 for the activated carbon, respectively. The values for moisture in wet basis were 8.84% for in natura sample, 1.38% for impregnated sample and 0.34% for activated carbon, for ash content, 1.56% for sample in natura the impregnated sample obtained 4.42% of ashes while the activated carbon presented a percentage of 30,93. For volatile analysis, the values were 84.5% for in natura sample, 52.61% for impregnated sample and 17.83% for activated carbon. In the thermogravimetric curves it was possible to observe three zones of mass loss. The first present only in the in natura samples and the activated carbon, is due to loss of humidity. The second and third peak present in the samples in natura and impregnated, refers to the degradation of hemicellulose and cellulose, not being observed in activated carbon. For the adsorption kinetics tests, the model that best fits the experimental data was the pseudo second order model for all cases. For the adsorption isotherms, the Langmuir model presented the best fit and the maximum adsorbed amount for each model was 9,146 mg g-1 for the adsorption with the in natura sample, 39,252 mg g-1 for the impregnated material and 39,015 mg g-1 for the activated carbon, being these values below the one found in the literature for the adsorption of methylene blue on activated carbon.
metadata.dc.subject: Adsorção
Coco babaçu
Carvão ativado
Pirólise
Adsorption
Babaçu coconut
Activated charcoal
Pyrolysis
CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Bagé
metadata.dc.identifier.citation: SOUZA, Micaelli Ciane Sobrinho de. Adsorção de azul de metileno utilizando carvão ativado produzido a partir do endocarpo do coco babaçu . 65 p. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.uri: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/4603
metadata.dc.date.issued: 20-Dec-2018
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