Supercritical Water Gasification of Eucalyptus Wood Chips Using NiFe2O4 as a Catalyst

In this work, the supercritical water gasification of eucalyptus wood chips has been investigated in relation to reaction temperature and presence of catalyst. Experiments were performed in a batch reactor at 450 ºC and 500 ºC with two different feed concentrations. This work wanted to evaluate mainly the gases were formed during the reactions. The gas products were analysed by gas chromatography. According to the results, it was found that eucalyptus wood chips reacted to form mainly H2, CH4 gases with little yield of CO2. Increasing the reaction temperature beyond 500 ºC led to the increasing production of both CH4 (around 31.1 mol%) and H2 (up to 38 mol%) gases and the liquid sample and solid residue have decreased. Generally, this work suggests that the SCWG has improved significantly the production of H2 but more experiments still necessary to verify the effects of other experimental parameters and to characterise the liquid sample and solid residue

Catalytic Properties and Recycling of NiFe 2 O 4 Catalyst for Hydrogen Production by Supercritical Water Gasification of Eucalyptus Wood Chips

Nickel iron oxide (NiFe2O4) catalyst was prepared by the combustion reaction method and characterized by XRD, N2 adsorption/desorption, thermogravimetric analysis (TG), and temperature programmed reduction (TPR). The catalyst presented a mixture of oxides, including the NiFe2O4 spinel and specific surface area of 32.4 m2 g−1. The effect of NiFe2O4 catalyst on the supercritical water gasification (SCWG) of eucalyptus wood chips was studied in a batch reactor at 450 and 500 °C without catalyst and with 1.0 g and 2.0 g of catalyst and 2.0 g of biomass for 60 min. In addition, the recyclability of the catalyst under the operating conditions was also tested using recovered and recalcined catalysts over three reaction cycles. The highest amount of H2 was 25 mol% obtained at 450 °C, using 2 g of NiFe2O4 catalyst. The H2 mol% was enhanced by 45% when compared to the non-catalytic test, showing the catalytic activity of NiFe2O4 catalyst in the WGS and the steam reforming reactions. After the third reaction cycle, the results of XRD demonstrated formation of coke which caused the deactivation of the NiFe2O4 and consequently, a 13.6% reduction in H2 mol% and a 5.6% reduction in biomass conversion

Efeito do dióxido de carbono supercrítico em pastas de cimento contendo catalisador residual de FCC

O catalisador residual (CR), oriundo do Craqueamento Catalítico Fluido (FCC) em refinarias de petróleo, tem sido estudado como pozolana em materiais cimentícios para avaliação do desenvolvimento de propriedades mecânicas e durabilidade. Contudo, estudos sobre a degradação destes materiais com dióxido de carbono supercrítico (scCO2) são recentes. Este artigo avalia a degradação de pastas endurecidas com substituição da massa do cimento por CR (0%, 15% e 30% de CR) expostas durante 7 h ao scCO2, na condição de temperatura e pressão estimada para 760 m de profundidade (53,55 °C/12,41 MPa). A densidade das pastas foi fixada em 1,89 g/cm3 e tempo de cura de 28 dias. A formulação das pastas e condição supercrítica visou simular a aplicação na estrutura de um poço onshore no nordeste do Brasil, considerando que o contato com scCO2 aconteça após ao enrijecimento das pastas. A microestrutura foi avaliada por Difratometria de Raios-X (DRX) e Análises Térmicas (TG/DTG e DTA), a rigidez mensurada por dureza superficial Rockwell (HR15T) e áreas carbonatadas calculadas após aspersão da solução indicadora de pH. As pastas com CR possuíram dureza superficial reduzida e maior teor de água livre, indicando maior porosidade em relação a pastas contendo somente cimento. As reações pozolânicas do CR causaram redução parcial do teor de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] e formação de compostos cimentícios [C-S-H, C-A-S-H, C-A-H e Af(t)]. Após a exposição ao scCO2, as pastas com CR possuíram área/profundidade de carbonatação maiores em relação à pasta 0% CR. A formação do CaCO3 acarretou acréscimo da dureza superficial principalmente nas pastas com CR. Devido as reações com scCO2, as pastas contendo CR tiveram compostos cimentícios parcialmente descalcificados, contudo, permanecendo com teores equivalentes ou superiores aos encontrados na pasta 0% CR cuja carbonatação causou redução parcial do Ca(OH)2. Palavras-chave: Catalisador Residual, FCC, Dióxido de carbono supercrítico, Pasta de cimento

Água, Solo e Ar

<p>Água: um recurso natural ainda renovável? (Distribuição e demanda no Brasil e na Bahia; Água e contaminação por pesticidas; Água e contaminantes emergentes; A água na indústria; O uso da água na indústria sob a visão da economia circular)</p> <p>Solos e a gestão de resíduos em centros urbanos. </p> <p>O atual cenário de gerenciamento de resíduos na Bahia é deficitário e preocupante, apontando uma urgente necessidade de erradicação dos lixões e de implementação de aterros sanitários, com práticas integradas de gestão, observando as particularidades de cada comunidade e as características geoambientais locais.</p> <p> </p&gt

Análise estatística e optimização de perfis de redução termoprogramada (TPR) Statistical analysis and optimization of temperature programmed reduction (TPR) analysis

<abstract language="eng">The effect of operational variables and their interaction in TPR profiles was studied using a fractional factorial experimental design. The heating rate and the reducing agent concentration were found to be the most important variables determining the resolution and sensitivity of the technique. They showed opposite effects. Therefore, they should be manipulated preferentially in order to obtain optimized TPR profiles. The effect of sample particle size was also investigated. The tests were carried out within a Cu/Zn/Al2O3 catalyst used for the water-gas shift reaction that presented two distinct species of Cu2+ in TPR profiles

Cinética de redução do catalisador CuO/ZnO/Al2O3

The reduction kinetics of a CuO/ZnO/Al2O3 catalyst by hydrogen was investigated isothermally and by temperature programmed reduction (TPR). Two reducible Cu2+ species were detected; the first one was identified as CuO bulk and the other as Cu2+ strongly interacting with alumina, possibly in the form of copper aluminate. The activation energies for the reduction of these two species were 60 and 90 kJ mol-1, respectively, and the reaction order with respect to hydrogen was one. The isothermal reduction data showed that the isotropic growth model is the most appropriate to describe the reaction rate data for both Cu2+ species

Estudo do comportamento reológico de pastas de cimento contendo resíduo catalítico de petróleo por squeezeflow e reometria rotacional

O craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC) é usado para melhorar a eficiência do refino de petróleo e o resíduo catalítico gerado é denominado como “catalisador de equilíbrio” (Ecat). O seu uso em matrizes cimentícias vem sendo estudado por diversos laboratórios de pesquisas internacionais, avaliando a sua influência na pozolanicidade, comportamento mecânico, formação de produtos hidratados e durabilidade. Entretanto, sua influência na reologia de pastas de cimento ainda é pouco conhecida. Neste trabalho foi avaliada a influência do Ecat no comportamento reológico de pastas de cimento utilizando teores de substituição do cimento pelo resíduo em 10%, 20%, 30% e 40% em massa. Foram avaliados o tempo de pega e o comportamento reológico ao longo do tempo por meio dos ensaios de mesa de consistência, squeezeflow e reometria rotacional. Os resultados mostraram que o uso do Ecat influenciou no tempo de pega e no comportamento reológico das pastas estudadas. O módulo de fluidez proposto para o ensaio de squeezeflow se mostrou eficiente na análise do comportamento reológico das pastas estudadas