生物质水扁豆快速热解产生的生物油的获得和表征(Spirodela sp.)

Pedro José Sanches Filho, Eliane Freitas de Medeiros, Gabriela Oliveira Andrade, Daniele Martin Sampaio, Michele Nunes da Cunha
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摘要

本研究以漂浮大型植物Spirodela sp.产生的生物质为原料,在不同参数下通过快速热解工艺获得生物油,寻找最佳的生物油产率条件。这种大型植物生长迅速,可以有效地用于去除营养物质和有毒金属,产生大量的生物量。优化的快速热解工艺参数为冷凝系统、生物质质量、工艺时间、氮气流量和反应器温度。在热解过程中,3.0 g生物质质量在双冷凝器中,温度700℃,时间等于10分钟,气体流量为10 mL min-1,生物油产率最佳,为22.9%±3.9%。用正己烷和二氯甲烷溶剂进行液-液萃取分离后,用气相色谱-质谱联用(GC/MS)对生物油进行表征,确定生物油的轮廓。结果表明,漂浮大型植物Spirodela sp.(扁豆)可作为生物质转化为生物油。生物油的有机组分是一种复杂的混合物,富含氮化合物(62.5%)、酚类化合物(15.3%)和碳氢化合物(6.6%),具有经济利益,可作为不同工业过程的原料。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Obtenção e caracterização do bio-óleo gerado por pirólise rápida da biomassa lentilhas d’água (Spirodela sp.)
Este trabalho avaliou a utilização da biomassa gerada a partir da macrófita flutuante Spirodela sp., para a obtenção de bio-óleo por meio do processo de pirólise rápida em diferentes parâmetros, buscando encontrar as melhores condições de rendimento de bio-óleo no processo. Esta macrófita apresenta crescimento rápido, podendo ser empregada com eficiência em processos de remoção de nutrientes e metais tóxicos, o que gera um grande volume de biomassa. Os parâmetros otimizados no processo de pirólise rápida foram sistema de condensação, massa de biomassa utilizada, tempo de processo, fluxo de nitrogênio e a temperatura do reator. No processo de pirolise onde foi utilizada 3,0 g de massa da biomassa em um condensador duplo, na temperatura de 700 °C em tempo igual a 10 minutos e fluxo de gás de 10 mL min-1, foi obtido o melhor rendimento na geração de bio-óleo, 22,9%±3,9%. Após separação por extração líquido-líquido sequencial utilizando os solventes hexano e diclorometano, o bio-óleo obtido foi caracterizado por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC/MS) buscando definir o perfil do bio-óleo obtido. Concluiu-se que a macrófita flutuante Spirodela sp. (lentilha d’água) pode ser utilizada como biomassa para a conversão em bio-óleo. As frações orgânicas do bio-óleo apresentam uma mistura complexa, rica em compostos nitrogenados (62,5%), fenóis (15,3%) e hidrocarbonetos (6,6%), com interesse econômico, os quais podem ser utilizados como matérias-primas para diferentes processos industriais.
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