“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 16899
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Recursos florestais e engenharia florestal |
| Setor | Departamento de Engenharia Florestal |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Gustavo Damasceno Silva |
| Orientador | CLAUDIO MUDADU SILVA |
| Título | Produção de carvão ativado a partir de lignina kraft para remoção de Mn |
| Resumo | A indústria de polpa celulósica branqueada é um grande setor em crescimento no Brasil. Esse produto demanda processamento da polpa com reagentes alcalinos e ácidos alternadamente. Há uma grande produção de efluentes nessas etapas, que contém metais pesados como o manganês (Mn), provenientes da madeira ou de equipamentos do processo. A remoção do Mn dos filtrados do branqueamento é de interesse da indústria, visto que esse metal aumenta o consumo de reagentes como o H2O2 e pode comprometer a reversão de alvura da polpa. Ao remover o Mn, é facilitado o reciclo do efluente do branqueamento, reduzindo impactos ambientais. A adsorção por carvão ativado é uma operação promissora para este fim, e um precursor do carvão é a lignina Kraft (LK), muito disponível nas fábricas de celulose. A precipitação de parte da lignina pelo processo Lignoboost desafoga a caldeira de recuperação, aumentando a produtividade, e dá à fábrica um novo produto a ser beneficiado. Os objetivos são: obter carvão ativado (CA) a partir de LK fornecida por uma fábrica brasileira de polpa, caracterizá-lo e avaliar a adsorção de Mn. As carbonizações se deram em batelada num forno elétrico (mufla). A rampa de aquecimento usada foi: temperatura inicial de 100°C com aumento de 50°C a cada 30 minutos até atingir 450°C, mantendo essa temperatura por 1 hora. Na etapa de ativação, misturou-se o carvão, já macerado até o mesh 100, com NaOH na proporção 1:3 e se elevou a temperatura na mufla de 100°C até 700ºC na taxa de 5 a 10 graus por minuto, mantendo a temperatura final constante por 1 hora. A lavagem do carvão se deu com HCl 0,1M num filtro Buchner até se alcançar o pH 7 do filtrado. O CA neutro foi então padronizado para o mesh 100. A caracterização do CA foi feita determinando o teor de sólidos fixos, voláteis e de cinzas (NBR 8112), além de análise elementar, Número de Iodo (NI) (NBR 12073 - MB 3410), difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, ponto de carga zero (PCZ) e capacidade de troca catiônica (CTC). Os ensaios de adsorção são feitos com soluções sintéticas de Mn sendo expostas a certa massa de carvão em tubos Falcon, agitados em 40rpm. Utiliza-se 50 mL de solução e variadas massas de carvão em diferentes tempos de agitação. As primeiras análises se darão seguindo um delineamento experimental Box-Behnken, avaliando os fatores: massa do CA, concentração de Mn e pH. A cinética de adsorção será construída escolhendo os valores dos fatores com maior remoção de Mn e empregando tempos de agitação de 1 min a 4 horas. A concentração de Mn ao final é determinada por espectrometria de emissão atômica. Até o momento, o PCZ obtido foi no pH 7,03. O teor de sólidos fixos é de 48,7%; de voláteis, 18,7%; e de cinzas 32,5%. Já pela análise elementar, o teor de carbono é de 76,6%; de enxofre, 1,20%; de hidrogênio, 0,96%; e de nitrogênio 0,14%. O NI avaliado foi de 1537,6mg/g e a CTC é de 114,7mg/g para o Mn. Portanto, o carvão se mostra como um bom adsorvente para as próximas etapas. |
| Palavras-chave | Carvão ativado, manganês, lignina |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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