Dissertação
A Study of Organosolv Ethanol-based Processes for the Selective Fractionation of Relevant Agroforest Residues EVALUATED
Neste trabalho, é apresentado o estudo de processos organosolv usando misturas etanol/água para duas matérias-primas lenhocelulósicas modelo, a palha de trigo (WS), e resíduos de Eucalyptus globulus (ER), tendo-se por objetivo o fracionamento integrado da biomassa que remova e despolimerize seletivamente a lenhina e as hemiceluloses, produzindo compostos derivados da lenhina, oligo- e monossacáridos solúveis, bem como um resíduo sólido rico em celulose com digestibilidade elevada. Numa primeira abordagem, os pré-tratamentos organosolv sem catalisador foram realizados usando misturas etanol/água (50:50) a 190ºC e tempos de reação variando entre 0 e 20 min. Os tratamentos de 120 min provaram ser os mais eficientes para ambos os resíduos, apresentando rendimentos de deslenhificação relativamente altos (59% e 70,9% para WS e ER respetivamente), bem como a formação de xilo-oligossacáridos. Os sólidos, ricos em celulose, sofreram hidrólise enzimática atingindo rendimentos de sacarificação de 68,5% e 71,7% para a WS e ER, respetivamente. Estes tratamentos mostraram-se mais eficientes para ER e por isso, foram otimizados tratamentos organosolv à temperatura de 140ºC e baixas concentrações de catalisador (0-50 mM de ácido sulfúrico), de acordo com uma distribuição estatística de Doehlert. Os rendimentos de deslenhificação e digestibilidade enzimática mais elevados, 86,4% e 84,1%, foram obtidos para concentração de ácido sulfúrico de 25 mM e tempo de reação de 90 min. Foi efetuada uma simulação usando o software Aspen Plus® onde foi realizada uma reconciliação de dados seguida de uma otimização do processo e uma análise pinch com vista a prever possíveis reduções de caudais e consumos energéticos.
janeiro 25, 2021, 10:0
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