@MASTERSTHESIS{ 2018:1577097635, title = {Adsorção da γ-Valerolactona utilizada na conversão de compostos lignocelulósicos em batelada e coluna de leito fixo}, year = {2018}, url = "https://tede.unioeste.br/handle/tede/7576", abstract = "Tendo 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.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química}, note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas} }