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Recuperação de lenhina do licor negro por processos baseados em membranas

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Resumo:Existem inúmeros estudos que confirmaram a relevância da lenhina, bem como das hemiceluloses, e o potencial da sua integração na área das biorrefinarias como fonte de produtos alternativos aos obtidos à base de petróleo. Geralmente, a precipitação é o método mais comum para extrair a lenhina do licor negro, todavia, ultimamente, o interesse no isolamento da lenhina através da tecnologia de membranas tem sido crescente. Este método é capaz de fracionar o licor negro e obter lenhinas com diferentes pesos moleculares, que permitem a sua utilização na síntese de vários produtos de valor acrescentado, como dispersantes, fibras de carbono, carvão ativado, resinas e muitos outros. O trabalho desenvolvido nesta tese tem como principal objetivo avaliar o fracionamento do licor negro de Eucalyptus globulus do processo Kraft por ultrafiltração. A primeira etapa deste trabalho consistiu na precipitação da lenhina por acidificação do licor negro para diferentes condições do processo, nomeadamente o pH e a temperatura. As condições ótimas foram encontradas para um pH de 9,5 a 45 ºC. O precipitado obtido foi estudado por FTIR para avaliar a sua estrutura química. O licor negro kraft foi submetido a um processo de ultrafiltração através de duas membranas cerâmicas tubulares, com MWCO de 5 e 15 kDa, visando a separação de compostos de elevado peso molecular. O efeito das variáveis pressão transmembranar (TMP), a temperatura e o cut-off da membrana foi estudado na rejeição de hemiceluloses, lenhina, sólidos totais (TS), matéria inorgânica e pH. Por último, procedeu-se à concentração do licor negro, tendo sido fixadas as melhores condições de operação encontradas na etapa anterior: 1,25 bar, 70 ºC e a membrana de maior MWCO. Os mesmos parâmetros foram avaliados. Para um volume de redução (VR) de 0,32 foi possível obter um fluxo médio de 22,59 L/m2 h e uma concentração de 100,5 g/L lenhina, 7 g/L de hemiceluloses, que corresponde, respetivamente, a uma rejeição de 39% e 70%. No caso dos TS obteve-se uma concentração de 20,4%, já o conteúdo de inorgânicos e o pH não sofreram alterações significativas. Deste trabalho, é possível concluir que existe efetivamente um potencial para a separação de lenhina e hemiceluloses presentes no licor negro, contudo é necessário a integração de diferentes técnicas baseadas em membranas para isolar a lenhina com um grau de pureza aceitável como produto final.
Autores principais:Ferreira, Filipa Eduarda Rodrigues
Assunto:Lenhina Hemiceluloses Licor negro Kraft Ultrafiltração Biorrefinaria Lignin Hemicelluloses Kraft black liquor Ultrafiltration Biorefineries
Ano:2018
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso embargado
Instituição associada:Universidade de Coimbra
Idioma:português
Origem:Estudo Geral - Universidade de Coimbra

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