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From Peanut Shell to 2,5-Dimethylfuran: The Role of Zr-Micro/Mesoporous Zeolites
No full textCatalytic pyrolysis of biomass is a promising process for the conversion of agricultural residues into renewable bio-oils, wherein zeolites play a key role in their upgrading. In this work, peanut shell pyrolysis was catalysed by micro/mesoporous ZSM-11 zeolites modifed by the incorporation of zirconium. Mesopores were generated in the microporous zeolitic structure by post synthesis alkaline treatment using potassium hydroxide as basic medium. The efect of this treatment andits parameters were studied in detail. The obtained materials were extensively characterized. Results showed that micro/ mesoporous ZSM-11 zeolites maintained their crystalline structure after the desilication process and presented excellent textural properties, such as 30% higher BET surface and 370% higher mesopore volume. Zirconium incorporation increased the amount of Lewis and Brønsted acid sites. Pyrolysis tests in presence of Zr-zeolites produced 2,5-dimethylfuran (DMF), a potential biofuel with high energy density, among other high value products for the chemical industry. Particularly, micro/mesoporous zeolite modifed with Zr resulted in 25 wt% selectivity to DMF in bio-oil, then is presented as an excellent catalyst for pyrolysis of agricultural wastes.Fil: Bonetto, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin
Comparative study of zeolites matrices in bio-wastes pyrolytic valorization
No full textConsidering the importance of bio-wastes thermo-chemical conversion to fuel and platform molecules, three types of zeolites (ZSM-5, Beta and Y) were tested as heterogeneous catalysts. Peanut shell is a high volume agricultural waste. Its pyrolysis mediated by different catalysts was evaluated. The effect of the zeolite matrix over the bio-oil yield and products selectivities was carefully considered. Fresh and used materials were widely characterized by XRD, FTIR, ICP and BET techniques. Pyrolysis reactions were done at 500 °C under N2 flow. The use of zeolites in biomass pyrolysis showed interesting results in terms of bio-oil composition. When H-ZSM-5 catalyst was employed, higher bio-oil yields and greater concentration of aromatic hydrocarbons and furans were obtained.Fil: Fermanelli, Carla Soledad. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigaciones Agropecuarias. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola; ArgentinaFil: Pierella, Liliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin
Efecto del catión metálico en zeolitas ZSM-5 como catalizadores en la pirólisis de cáscara de maní
Get PDFEl objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto de zeolitas ZSM-5 en la mejora in situ de los vapores pirolíticos de la cáscara de maní. Se sintetizaron dos formas de la zeolita: protónica y metálica, esta última modificada por la incorporación de los metales de transición cobalto, hierro y níquel, variando el contenido de metal (1-2%). Los experimentos se realizaron en un reactor delecho fijo, a 500°C durante 20 minutos. El rendimiento y la composición del bio-oil se vieron afectados por el empleo de las zeolitas, en comparación con las corridas no catalizadas. En casi todos los casos disminuyó el rendimiento en líquido, pero se obtuvo uno de mejor calidad, en el cual se identificaron moléculas plataformas para la industria química como 5-hidroximetilfurfural, cumeno, xileno y tolueno entre otros, todos ellos ausentes en los experimentosnetamente térmicos.The aim of this investigation was to study the effect of ZSM-5 zeolites in the in situ upgrading of peanut shells pyrolysis vapors. Two types of zeolites were synthetized: the protonic form and the metal form. Last one modified by the incorporation of transition metals cobalt, iron and nickel, varying the metal loading (1-2%). The experiments were carried out in a fixed bed reactor at 500°C for 20 minutes. The product yields and the composition of the produced bio-oil wereaffected by the use of all ZSM-5 catalytic materials, compared to the non-catalytic pyrolysis, producing in most cases less bio-oil but of better quality. Some platform molecules for chemical industry such as 5-hydrodymethilfurfural, cumene, xylene and toluene among others were found when the catalysts were used, whereas they were absent in the thermal experiments.Fil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Pierella, Liliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin
Pyrolysis and copyrolysis of three lignocellulosic biomass residues from the agro-food industry: A comparative study
No full textIn this study, pyrolysis of residual biomass from the agro-alimentary industry of Argentina was investigated. The studied biomasses were rice husk, peanut shell and wheat straw. The effect of pyrolysis temperatura over solid (bio-char), liquid (bio-oil) and gas (bio-gas) fractions weight yields were evaluated for each biomass, in the range of 350?650 _C. The maximum yield of bio-oil was obtained at 550 _C for rice husk (45 wt%) and wheat straw (58 wt%), and at 500 _C for peanut shells (51 wt%). At those temperatures, the data recorded the smallest spread around the mean. Different characterization techniques of raw biomass were reported, namely, thermal behavior; proximate and ultimate analysis; content of Ca, Al, K, Si and Fe; and hemicellulose, cellulose and lignin composition. Bio-oils characterization included wáter content and chemical compounds identification. Furthermore, bio-char HHV and BET surface area weremeasured. Rice husk bio-oil showed 21% selectivity towards furans of which 75% corresponded to furfural and 5-HMF. Peanut shell bio-char presented the highest Higher Heating Value (7250 kcal/kg) and BET surface area (215 m2/g). In addition, co-pyrolysis reactions and the synergistic effects over obtained products completed this study. Co-pyrolysis bio-oils yields varied between 41 and 46 wt%, for all the mixtures.Bio-oil water content decreased up to 15% for rice husk mixed with peanut shell or wheat straw. Moreover, 5-HMF was detected in all bio-oils, and furfural selectivity was higher than 5% in the three mixtures investigated.Fil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Córdoba, Agostina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Pierella, Liliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin
Aplicación de zeolita HZSM-11 en la pirólisis de empaques flexibles plásticos
Get PDFEn el presente trabajo se expone la síntesis, caracterización y aplicación de la zeolita HZSM-11 en la pirólisis de residuos plásticos provenientes de la industria alimenticia. Dicha zeolita es obtenida mediante el método de cristalización hidrotérmica a 140°C por 48h, lográndose una importante reducción del tiempo de síntesis respecto al procedimiento tradicional. El material sintetizado fue caracterizado por diferentes técnicas y la degradación de los residuos plásticos fue llevada a cabo por pirólisis térmica y catalítica. Se observó que al emplear catalizadores se produjo un aumento en el porcentaje de hidrocarburos líquidos y mayor selectividad a gases licuados de petróleo.Fil: Rocha, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Bonetto, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Galarza, Emilce Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Renzini, Maria Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaSAM CONAMET Bariloche 2018BarilocheArgentinaAsociación Argentina de Materiale
Procedimiento termo-catalítico para la valorización de la cáscara del maní
Get PDFEn este trabajo se presentan los resultados obtenidos al tratar los residuos de un proceso agroproductivo regional, como es la cáscara de maní. Este descarte del proceso acarrea numerosos trastornos a los productores y en este estudio se plantea un tratamiento termo-catalítico para, en forma simultánea, tratar y dotar de valor agregado al residuo industrial.Se propuso y evaluó un proceso pirolítico que consiste en el tratamiento térmico en atmósfera inerte de la biomasa residual para obtener tres líneas de productos: bio-oil, bio-gas, bio-carbón. Se estudiaron las condiciones operativas que garantizasen máximos rendimientos. Por otra parte, se evaluó el comportamiento de catalizadores sólidos para un segundo proceso in situ que es el de craqueo catalítico. A tal efecto se sintetizaron zeolitas microporosas ZSM-5 las cuales fueron modificadas por la incorporación de cobalto, hierro y manganeso. Por otra parte se estudió el efecto de la incorporación de los metales en cuplas, a saber, cobalto-hierro y cobalto-manganeso. Estos materiales fueron caracterizados por distintas técnicas fisicoquímicas a los fines de conocer sus características.Los resultados obtenidos indican que es posible dotar de valor comercial a este residuo productivo. Con el empleo de las zeolitas modificadas se logró obtener un bio-oil de composición de interés para la industria de la Química Fina.A regional agro-production waste (peanut shells) was treated and the results are presented in this paper. This production process discard causes numerous problems to the producers. In this study a thermo-catalytic treatment is proposed to, simultaneously, treat and add value to this industrial waste. A pyrolytic process was proposed and evaluated. It consisted of a thermal treatment of the residual biomass in inert atmosphere to obtain three product lines: bio-oil, bio-gas, bio-char. The operating conditions that guarantee maximum yields were studied. On the other hand, the behavior of solid catalysts was evaluated for a second in situ process, namely the catalytic cracking. For this purpose, microporous ZSM-5 zeolites were synthesized, and further modified with cobalt, iron and manganese. The incorporation of the metals in pairs cobalt-iron and cobalt-manganese was also studied. These materials were characterized by different physicochemical techniques in order to determine their characteristics. The obtained results indicate that it is possible to give a commercial value to this production waste. With the use of odified zeolites it was possible to obtain a bio-oil of interesting composition for the Fine Chemical industry.Fil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Pierella, Liliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
How to Valorize Peanut Shells by a Simple Thermal-Catalytic Method
No full textIn this work, a simple thermal-catalytic system was used to valorize peanut shells (Arachis hypogaea), the residual biomass from the peanut industry. To accomplish this purpose, tin modified MEL zeolites were synthesized to catalyze pyrolysis vapors reactions in order to improve bio-oil quality. The processes were conducted at 500 °C for 10 min, with biomass-to-catalyst ratio of 1:1. Proximate, ultimate and elemental analyses of the peanut shells were carried out. Biopolymer composition and HHV were also determined. Thermal decomposition behavior of the raw material was assessed by TGA/DTG analysis. Tin was incorporated to the zeolite matrix by the wet impregnation method to obtain loads of 2, 5, 7 and 10 wt%. All the catalysts were characterized by XRD, TPR, FTIR and BET surface area. Liquid products composition was determined by GC–MS. The material with 5 wt% of tin showed the best results. The optimal combination of Lewis and Brönsted acid sites in this catalyst promoted the necessary reactions to enhance bio-oil quality. In this sense, hydrocarbons selectivity in the presence of the 5 wt% tin zeolite was ten times the one reached in the absence of catalysts. Likewise, 5-hydroxymethyl-furfural formation was favored, obtaining the highest selectivity with the same metal load on the catalyst.Fil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Galarza, Emilce Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Pierella, Liliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Renzini, Maria Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; Argentin
Crude glycerol esterification using biomass-derived carbon acid catalysts
Get PDFIn this work, carbons obtained from peanut shells (PC), activated with KOH (APC) and functionalized with H2SO4 (PC-F and APC-F, respectively) were evaluated as catalysts in the esterification of crude glycerol with acetic acid to obtain monoacetyl glycerol, diacetyl and triacetyl glycerol. The characterization revealed that both PC-F and APC-F have high specific surface areas and very strong acid sites due to the presence of -HSO3 groups. The activity of both catalysts was evaluated using crude glycerol obtained from biodiesel synthesis, which presented acid pH, water, methanol, Na2SO4 and non-glycerol organic matter (MONG) as major impurities. The APC-F catalyst was more active than PC-F due to the combination of its surface acidity and textural properties. After 5 reaction cycles at 120 ◦C, using an acetic acid/glycerol molar ratio of 6 and a catalyst/glycerol mass ratio of 0.25, APC-F showed a decrease in specific surface area and pore volume due to the adsorption of Na2SO4 present in the crude glycerol. However, it was able to maintain activity levels with 100% glycerol conversion and selectivity to monoacetyl glycerol, diacetyl glycerol and triacetyl glycerol of 55%, 35% and 10%, respectively.Fil: Perez, Federico Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Gatti, Martin Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; ArgentinaFil: Fermanelli, Carla Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Renzini, Maria Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba. Centro de Investigación y Tecnología Química; ArgentinaFil: Pompeo, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas "Dr. Jorge J. Ronco". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas; Argentin
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