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dc.creatorCoelho, Luisa Giusti-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3004137780631852por
dc.contributor.advisor1Silva, Edson Antonio da-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9304493875700070por
dc.contributor.advisor-co1Guirardello, Reginaldo-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4505571663113782por
dc.contributor.advisor-co2Trindade Júnior, Valter Nunes-
dc.contributor.advisor-co2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5869142387431029por
dc.contributor.referee1Silva, Edson Antônio da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9304493875700070por
dc.contributor.referee2Palú, Fernando-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5272104493905559por
dc.contributor.referee3Gonçalves, Gilberto da Cunha-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8988742888350949por
dc.date.accessioned2025-02-05T20:10:04Z-
dc.date.issued2018-04-04-
dc.identifier.citationCOELHO, Luisa Giusti. Adsorção da γ-valerolactona utilizada na conversão de compostos lignocelulósicos em batelada e coluna de leito fixo. 2018. 85 f. Dissertação (Merstrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2018.por
dc.identifier.urihttps://tede.unioeste.br/handle/tede/7576-
dc.description.resumoTendo em vista o alto consumo de energia atualmente, os biocombustíveis são uma alternativa aos combustíveis fosseis tradicionais, principalmente por serem renováveis. A biomassa lignocelulósica é um produto de baixo custo e alta disponibilidade, com capacidade de produção de etanol. A sua conversão para açúcares fermentáveis utiliza o solvente orgânico biodegradável, γ-valerolactona (GVL), para acelerar as taxas de conversão para os açúcares, porém, a presença deste composto na etapa de fermentação é prejudicial para os microrganismos, desta forma é necessária sua remoção. O processo de separação por adsorção tem se mostrado promissor na remoção do GVL. Este processo tem o intuito de retirar o GVL da solução, mantendo a mesma concentração de glicose (GL) e água. O objetivo deste trabalho é avaliar o processo de separação por adsorção para o GVL, consequentemente melhorando o processo de obtenção de etanol lignocelulósico. Um estudo preliminar de adsorção em batelada foi realizado com seis adsorventes diferentes, sendo: quatro resinas sintéticas (Amberlite XAD16, Dowex Optipore L-493, Sepabeads SP850, Sepabeads SP825L), carvão ativado e argila organofílica tipo bofe, e determinou que a resina Dowex Optipore L-493 foi a mais eficiente na remoção do GVL em uma solução aquosa de GL, com uma capacidade de adsorção média de 359,24 mgGVL/gadsorvente. A resina foi caracterizada com análises de picnometria a gás hélio (densidade aparente de 1,14 g/cm³), ponto de carga zero (pH 4) e umidade (4,3%). Quanto a cinética, foram testados os modelos de Pseudo-primeira ordem (PPO), Pseudo-segunda ordem (PSO) e o de difusividade intrapartícula, que foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, bem como, apresentou uma cinética rápida, atingindo o equilíbrio em 30 min. Os modelos matemáticos testados para o equilíbrio de adsorção foram Langmuir, Freundlich, SIPS, Redlich-Peterson e Toth. Todos os modelos de isoterma representaram bem os dados experimentais de equilíbrio, com isso, a aplicação em coluna foi utilizada a isoterma de Langmuir, que obteve capacidade máxima de adsorção de 414,75 mg/g em pH 4 à 25 °C. Nos experimentos em coluna de leito fixo avaliou-se o efeito da concentração do GVL, da altura do leito e vazão da solução e foi testado o modelo Linear Driving Force aos dados experimentais. O efeito da concentração é constatado na curva de ruptura, que quanto mais perpendicular, maior é a concentração da solução. O tempo de ruptura é diretamente proporcional à altura do leito, e inversamente proporcional a vazão. De forma geral, o trabalho conseguiu identificar uma alta capacidade de remoção do GVL utilizando a resina L-493, apresentando resultados satisfatórios na aplicação em coluna de leito fixo, bem como determinou ser uma adsorção monocomponente. Com isso, é possível a aplicação do método em larga escala para melhorar a obtenção do etanol lignocelulósico.por
dc.description.abstractGiven today's high energy consumption, biofuels are an alternative to traditional fossil fuels, mainly because they are renewable. Lignocellulosic biomass is a low cost and high availability product, with ethanol production capacity. The conversion to fermentable sugars uses the biodegradable organic solvent, γ-valerolactone (GVL), to accelerate the conversion rates for sugars, but the presence of this compound in the fermentation stage is harmful to the microorganisms, so its removal is necessary. The adsorption separation process has shown to be promising in the removal of GVL. This process intends to remove the GVL from the solution, maintaining the same concentration of glucose (GL) and water. The goal of this work is to evaluate the adsorption separation process for GVL, consequently improving the process of obtaining lignocellulosic ethanol. A preliminary batch adsorption study with six different adsorbents, namely: four synthetic resins (Amberlite XAD16, Dowex Optipore L-493, Sepabeads SP850, Sepabeads SP825L), activated carbon and clay bofe, and determined that Dowex Optipore L-493 resin was the most efficient in removing GVL in an aqueous solution of GL, with an average adsorption capacity of 359,24 mgGVL/gadsorvente. The resin was characterized with helium gas pycnometry (apparent density of 1,14 g/cm³), zero point charge (pH 4) and humidity (4.3%). Regarding the kinetics, the models of Pseudo-first order (PPO), Pseudo-second order (PSO), and intraparticle diffusivity were tested, and the latest was the best fit to the experimental data, as well as, showed fast kinetics, reaching equilibrium in 30 min. The mathematic models tested for the adsorption equilibrium were Langmuir, Freundlich, SIPS, Redlich-Peterson and Toth. All the isothermal models well represented the equilibrium experimental data, so the Langmuir isotherm was applied in the column system which obtained a maximum adsorption capacity of de 414,75 mg/g at pH 4 at 25 °C. In the fixed bed column experiments the effect of GVL concentration, bed height and solution flow was evaluated and the Linear Driving Force model was tested in the experimental data. The effect of the concentration is verified in the rupture curve, that the more perpendicular, the greater the concentration of the solution. The breakthrough time is directly proportional to the bed height, and inversely proportional to the flow rate. In general, the work was able to identify a high GVL removal capacity using the L-493 resin, presenting satisfactory results in the fixed bed column application, as well as determined to be a monocomponent adsorption. Thus, it is possible to apply the method on a large scale to improve the production of lignocellulosic ethanol.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2025-02-05T20:10:04Z No. of bitstreams: 1 Luisa_Coelho_2018.pdf: 2063180 bytes, checksum: b7f5d0dc14232f7c97e80a5173301c8c (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-02-05T20:10:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luisa_Coelho_2018.pdf: 2063180 bytes, checksum: b7f5d0dc14232f7c97e80a5173301c8c (MD5) Previous issue date: 2018-04-04eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Estadual do Oeste do Paranápor
dc.publisher.departmentCentro de Engenharias e Ciências Exataspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNIOESTEpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/-
dc.subjectEtanolpor
dc.subjectBiomassa lignocelulósicapor
dc.subjecty-Valerolactonapor
dc.subjectAdsorçãopor
dc.subjectLeito fixopor
dc.subjectBateladapor
dc.subjectEthanoleng
dc.subjectLignocelulosic biomasseng
dc.subjectAdsorptioneng
dc.subjectFixed-bedeng
dc.subjectBatcheng
dc.subjectγ-Valerolactoneeng
dc.subject.cnpqENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.titleAdsorção da γ-Valerolactona utilizada na conversão de compostos lignocelulósicos em batelada e coluna de leito fixopor
dc.title.alternativeAdsorption of γ-Valerolactone used in the conversion of lignocellulosic compounds in batch and fixed-bed columneng
dc.typeDissertaçãopor
dc.publisher.campusToledopor
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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