Reciclagem química do Poli(tereftalato de etileno) – pet pós-consumo via hidrólise

dc.contributorVINHAS, Glória Maria
dc.contributorALMEIDA, Yêda Medeiros Bastos de
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2681213970550441
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6404643744960977
dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/3865509948244113
dc.creatorLACERDA, Carlos Eduardo de Oliveira
dc.date2019-12-18T16:00:44Z
dc.date2019-12-18T16:00:44Z
dc.date2019-06-14
dc.date.accessioned2022-10-06T17:27:53Z
dc.date.available2022-10-06T17:27:53Z
dc.identifierLACERDA, Carlos Eduardo de Oliveira. Reciclagem química do Poli(tereftalato de etileno) – pet pós-consumo via hidrólise. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.
dc.identifierhttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35851
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/3986805
dc.descriptionEste trabalho teve como objetivo investigar variáveis importantes no processo de reciclagem química do PET pós-consumo na forma de flakes por meio da hidrólise, utilizando NaOH, KOH, H₂SO₄ e HNO₃. O estudo foi baseado em planejamentos experimentais 2², onde as variáveis independentes foram a concentração da solução utilizada para despolimerizar o PET e o tempo reacional, e a variável dependente foi o rendimento de PTA obtido, analisado por gravimetria. Depois de selecionada a melhor das quatro rotas, foi realizado um estudo cinético da despolimerização do PET. Os experimentos que geraram melhores resultados foram aqueles com os maiores valores das variáveis independentes, alcançando 100 % de rendimento para as reações com NaOH, 90 % de rendimento para as reações com KOH e 50 % de rendimento para as reações com HNO₃. Já para o H₂SO₄, a reação de despolimerização do PET não ocorreu nas condições estudadas. As análises estatísticas dos planejamentos mostraram que nos experimentos com NaOH e com HNO₃, a concentração da solução foi a variável que mais influenciou no processo, enquanto que nos experimentos com KOH, a variável tempo foi a que mais influenciou. As análises estatísticas também mostraram que os modelos obtidos para explicar os valores experimentais foram significativos e preditivos com 95 % de confiança. As amostras de PTA obtidas foram analisadas através de técnicas de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear de Próton (¹H RMN) e Ressonância Magnética Nuclear de Carbono-13 (¹³C RMN), mostrando que elas se assemelham bastante ao PTA obtido comercialmente por via petroquímica. O estudo cinético mostrou que os resultados de rendimento de PTA em função do tempo se ajustaram bem a um polinômio de segunda ordem nas três temperaturas estudas (80, 100 e 120 ºC). A reação de despolimerização do PET é uma reação de primeira ordem e foi considerada homogênea. As constantes de velocidade para as três temperaturas foram de 0,0024, 0,0110 e 0,0243 min⁻¹ respectivamente. Nas condições estudadas a energia de ativação foi de 66,02 kJmol⁻¹ e o tempo de meia vida foi de 289, 63 e 29 minutos para as três temperaturas, respectivamente.
dc.descriptionCAPES
dc.descriptionThis work aimed to investigate important variables in the process of chemical recycling of post-consumer PET in the form of flakes by hydrolysis, using NaOH, KOH, H₂SO₄ e HNO₃. The study was based on 2² factorial design, where the independent variables were the concentration of the solution used to depolymerize the PET and the reaction time, and the dependent variable was the obtained TPA yield, analyzed by gravimetry. After the best of the four routes was chosen, a kinetic study of PET depolymerization was performed. The experiments that generated the best results were those with the highest values of the independent variables, reaching 100 % yield for the reactions with NaOH, 90 % yield for the reactions with KOH and 50 % yield for the reactions with HNO₃. As for H₂SO₄, the PET depolymerization reaction did not occur under the studied conditions. Statistical analyzes of the experiments showed that in the NaOH and HNO₃ experiments, the concentration of the solution was the most influential variable in the process, whereas in the KOH experiments, the time variable was the one that influenced the most. Statistical analyzes also showed that the statistical models obtained to explain the experimental values were significant and predictive with 95 % confidence. The obtained TPA samples were analyzed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Proton Nuclear Magnetic Resonance (¹H NMR) and Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance (¹³C NMR) Spectroscopy, showing that they closely resemble to the TPA commercially obtained by the petrochemical route. The kinetic study showed that the TPA yield results, as a function of time, fit well with a second order polynomial at the three studied temperatures (80, 100 and 120 °C). The PET depolymerization reaction is a first order reaction and was considered homogeneous. The rate constants for the three temperatures were 0.0024, 0.0110 and 0.0243 min⁻¹ respectively. Under the studied conditions, the activation energy was 66.02 kJmol⁻¹ and the half-life was 289, 63 and 29 minutes for the three temperatures, respectively.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambuco
dc.publisherUFPE
dc.publisherBrasil
dc.publisherPrograma de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
dc.rightsopenAccess
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectEngenharia Química
dc.subjectÁcido tereftálico
dc.subjectCinética química
dc.subjectHidrólise
dc.subjectPlanejamento experimental
dc.subjectPoli(tereftalato de etileno)
dc.subjectReciclagem química
dc.titleReciclagem química do Poli(tereftalato de etileno) – pet pós-consumo via hidrólise
dc.typedoctoralThesis


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