Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-líquido do sistema {Biodiesel de Chichá (Sterculia striata) + Glicerol + Etanol}.
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29355 |
Resumo: | As matérias primas para produção de bicombustíveis a partir de óleos vegetais vêm sendo estudadas a muito tempo, mas tomou grande impulso, na última década, pela necessidade de se dispor de fontes de energia alternativas ao uso do petróleo e seus derivados, havendo uma busca por novas fontes de óleo vegetal e tecnologias que possibilitem suas aplicações. O chichá (Sterculia striata) é uma árvore de grande porte, de 8 a 25 metros de altura, encontrada na Mata Atlântica brasileira, com crescimento rápido, resistente a baixas temperaturas e diferentes altitudes. As sementes são cilíndricas e achatadas com uma pele preta que se desprende à medida que vai secando. Apresenta, na sua amêndoa até 42% de óleo, sendo uma candidata potencial para a obtenção de óleo principalmente no Brasil. Nos últimos anos, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas visando tornar a produção de biodiesel, via rota etílica, técnica e economicamente viável. Neste sentido, muito têm sido realizados no tocante aos aspectos reacionais deste processo. Entretanto, pouco se tem pesquisado objetivando resolver os problemas relacionados às etapas de separação e purificação. Conhecer o comportamento de fases dos sistemas é vital para o projeto, operação e controle destas unidades. Para realizar a modelagem adequada da produção de biodiesel é necessário o conhecimento termodinâmico da mistura, informações de dados de cinética e utilização de diversas considerações, quando necessário. Este trabalho relata resultados experimentais e modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-líquido (ELL) do sistema chicha biodiesel (Sterculia striata) + glicerol + etanol. Curvas binodais e linhas de amarração foram obtidas em diferentes temperaturas (303,15, 318,15 e 333,15 K) e pressão atmosférica (101,3 kPa). A qualidade dos dados experimentais foi avaliada. Os modelos não aleatórios de dois líquidos (NRTL) e soluções analíticas de grupos (ASOG) foram usados para correlacionar os dados de ELL. Ambos os modelos se ajustaram bem aos dados experimentais com desvios da raiz quadrada média (rmsd) não superiores a 1,5%. |
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Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-líquido do sistema {Biodiesel de Chichá (Sterculia striata) + Glicerol + Etanol}.Thermodynamic modeling of the liquid-liquid equilibrium of the system {Chicha Biodiesel (Sterculia striata) + Glycerol + Ethanol}.Modelado termodinámico del equilibrio líquido-líquido del sistema {Chicha Biodiesel (Sterculia striata) + Glicerol + Etanol}.BiodieselEquilíbrio Líquido-líquidoBiodiesel de Chichá (Sterculia striata)Liquid-liquid balanceBiodiesel from Chicha (Sterculia striata)Thermodynamic Modeling.Modelado TermodinámicoEngenharia QuímicaAs matérias primas para produção de bicombustíveis a partir de óleos vegetais vêm sendo estudadas a muito tempo, mas tomou grande impulso, na última década, pela necessidade de se dispor de fontes de energia alternativas ao uso do petróleo e seus derivados, havendo uma busca por novas fontes de óleo vegetal e tecnologias que possibilitem suas aplicações. O chichá (Sterculia striata) é uma árvore de grande porte, de 8 a 25 metros de altura, encontrada na Mata Atlântica brasileira, com crescimento rápido, resistente a baixas temperaturas e diferentes altitudes. As sementes são cilíndricas e achatadas com uma pele preta que se desprende à medida que vai secando. Apresenta, na sua amêndoa até 42% de óleo, sendo uma candidata potencial para a obtenção de óleo principalmente no Brasil. Nos últimos anos, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas visando tornar a produção de biodiesel, via rota etílica, técnica e economicamente viável. Neste sentido, muito têm sido realizados no tocante aos aspectos reacionais deste processo. Entretanto, pouco se tem pesquisado objetivando resolver os problemas relacionados às etapas de separação e purificação. Conhecer o comportamento de fases dos sistemas é vital para o projeto, operação e controle destas unidades. Para realizar a modelagem adequada da produção de biodiesel é necessário o conhecimento termodinâmico da mistura, informações de dados de cinética e utilização de diversas considerações, quando necessário. Este trabalho relata resultados experimentais e modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-líquido (ELL) do sistema chicha biodiesel (Sterculia striata) + glicerol + etanol. Curvas binodais e linhas de amarração foram obtidas em diferentes temperaturas (303,15, 318,15 e 333,15 K) e pressão atmosférica (101,3 kPa). A qualidade dos dados experimentais foi avaliada. Os modelos não aleatórios de dois líquidos (NRTL) e soluções analíticas de grupos (ASOG) foram usados para correlacionar os dados de ELL. Ambos os modelos se ajustaram bem aos dados experimentais com desvios da raiz quadrada média (rmsd) não superiores a 1,5%.The main sources of biofuel production from energy sources have been sought from many alternatives of time, but also of great impetus, in the last decade, by the need to use oil and its alternatives, having one for new sources. of vegetable oil and technologies that enable its applications. The chichá (Sterculia striata) is a large tree, from 8 to 25 meters high, found in the Brazilian Atlantic Forest, with rapid growth, resistant to low temperatures and different altitudes. The seeds are cylindrical and flat with a black skin that comes off as it dries. It has up to 42% oil in its kernel, being a potential application for the maintenance of oil mainly in Brazil. In recent years, research can make the production of biodiesel, ethyl, technically and economically viable. In this sense, much has been done regarding the reactional aspects of this process. However, little has been researched aiming to solve the problems related to the separation and purification steps. Knowing the behavior of the phases of the systems is vital for the design, operation and control of these units. In order to carry out an adequate modeling of biodiesel production, thermodynamic knowledge of the mixture, information from kinetic data and use of considerations, when necessary, are necessary. This work reports experimental results and thermodynamic modeling of the Liquid−Liquid Equilibrium (LLE) of the chicha biodiesel (Sterculia striata) + glycerol + ethanol system. Binodal curves and tie-lines were obtained at different temperatures (303,15, 318,15 e 333,15 K) and pressure (101,3 kPa). The quality of the experimental data was made. Non-random two-liquid models (NRTL) and analytical solutions of groups (ASOG) were used to correlate the LLE data. Both models fit the experimental data well with root mean square (rmsd) deviations of no more than 1.5%.Las materias primas para la producción de biocombustibles a partir de aceites vegetales han sido sido estudiado durante mucho tiempo, pero tomó un gran impulso, en la última década, debido a la necesidad de contar con fuentes de energía alternativas al aprovechamiento del petróleo y sus derivados, con la búsqueda de nuevas fuentes de aceite vegetal y tecnologías que hagan posibles sus aplicaciones. la chicha (Sterculia striata) es un árbol grande, de 8 a 25 metros de altura, que se encuentra en la Mata Atlántico brasileño, de rápido crecimiento, resistente a bajas temperaturas y diferentes altitudes Las semillas son cilíndricas y aplanadas con una piel negra que se desprende en el mientras se seca. Presenta, en su almendra hasta un 42% de aceite, siendo candidato potencial de obtención de petróleo principalmente en Brasil. En los últimos años, muchas investigaciones han sido desarrollados con miras a hacer que la producción de biodiesel, por la ruta del etilo, sea técnica y viable economicamente. En este sentido, mucho se ha hecho en cuanto a aspectos reacciones de este proceso. Sin embargo, poco se ha investigado con el fin de resolver el problemas relacionados con las etapas de separación y purificación. Conociendo el comportamiento de fases de los sistemas es vital para el diseño, operación y control de estas unidades. para llevar a cabo la modelado adecuado de la producción de biodiesel requiere conocimiento termodinámico de mezcla, información de datos cinéticos y uso de varias consideraciones cuando necesario. Este trabajo reporta resultados experimentales y modelado termodinámico de la balance líquido-líquido (ELL) del sistema biodiesel de chicha (Sterculia striata) + glicerol + etanol. Se obtuvieron curvas binodales y líneas de unión a diferentes temperaturas. (303,15, 318,15 y 333,15 K) y presión atmosférica (101,3 kPa). la calidad de los datos se evaluaron los experimentos. Los modelos no aleatorios de dos líquidos (NRTL) y soluciones Se utilizaron análisis de grupo (ASOG) para correlacionar los datos de ELL. Ambos los modelos se ajustan bien a los datos experimentales con desviaciones de la raíz cuadrada media (rmsd) no superior al 1,5%.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGARAÚJO, Antônio Carlos Brandão de.ARAÚJO, A. C. B.Araújo, Antonio Carlos Brandão de.de Araujo, Antonio C. B.http://lattes.cnpq.br/7308979392690336SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da.Bispo, H.BISPO, HELENO.Heleno, Bispo.http://lattes.cnpq.br/0710351695395057SOLETTI, João Inácio.SOLETTI, J. I.SOLETTI, João Inácio.SOLETTI, J. Inácio.http://lattes.cnpq.br/9033957482568348GOMES FILHO, João Correia.2022-08-112023-04-11T17:07:13Z2023-04-112023-04-11T17:07:13Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29355GOMES Filho, João Correia. Modelagem termodinâmica do equilíbrio líquido-líquido do sistema {Biodiesel de Chichá (Sterculia striata) + Glicerol + Etanol}. 2022. 106 fl. Tese (Doutorado em Engenharia Química), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022. 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