Avaliação do efeito das razões Si/Mo e óleo/álcool na produção de biodiesel a partir do óleo de soja.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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/26117 |
Resumo: | O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis, que surgiu como alternativa ao uso do diesel de petróleo para motores de combustão interna. Pode ser obtido pela reação de transesterificação de triglicerídeos presentes em óleos vegetais, gorduras animais e plantas oleaginosas, e álcoois de cadeia curta via catálise homogênea e heterogênea. Esta reação é realizada na presença de catalisadores ácidos, básicos ou enzimáticos. Os catalisadores heterogêneos são eficientes e reduzem os custos operacionais nos processos de produção desse biocombustível. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das razões óleo/álcool e Si/Mo na produção de biodiesel obtido por transesterificação do óleo de soja utilizando um novo catalisador (x_Mo-KIT-6). Os catalisadores x_Mo-KIT-6 foram obtidos por síntese hidrotérmica direta com diferentes razões molares Si/Mo (10, 20, 30). Um planejamento fatorial 22 + 3PtCt foi utilizado para avaliar a influência das razões óleo/álcool e Si/Mo no rendimento do biodiesel. Os difratogramas mostraram um aumento do parâmetro de célula unitária (a0) com o aumento da razão molar (Si/Mo) e que uma menor quantidade de molibdênio resulta na formação de um catalisador de simetria cúbica bem organizada. Os espectros de absorção na região do infravermelho dos catalisadores indicaram diferentes vibrações de estiramento do molibdênio. A análise estatística ANOVA mostrou que a razão Si/Mo foi a variável mais significativa. O planejamento fatorial mostrou que as condições para maximizar o rendimento do biodiesel foram razão óleo/álcool de 1/20, o catalisador 10_Mo-KIT-6, temperatura 150 oC e 3 h de reação. No entanto, utilizando o catalisador 20_Mo-KIT-6 com relação óleo/álcool de 1/15, o rendimento do biodiesel fica próximo ao rendimento máximo, tendo a vantagem de utilizar uma quantidade menor de metanol, o que significa que a separação do álcool não reagido consumirá menos energia. |
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Avaliação do efeito das razões Si/Mo e óleo/álcool na produção de biodiesel a partir do óleo de soja.Evaluation of the effect of Si/Mo and oil/alcohol ratios on biodiesel production from soybean oil.BiocombustívelCatalisador heterogêneoKIT-6TransesterificaçãoBiodieselMolibdênioBiofuelHeterogeneous catalystTransesterificationMolybdenumCatálise HeterogêneaO biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis, que surgiu como alternativa ao uso do diesel de petróleo para motores de combustão interna. Pode ser obtido pela reação de transesterificação de triglicerídeos presentes em óleos vegetais, gorduras animais e plantas oleaginosas, e álcoois de cadeia curta via catálise homogênea e heterogênea. Esta reação é realizada na presença de catalisadores ácidos, básicos ou enzimáticos. Os catalisadores heterogêneos são eficientes e reduzem os custos operacionais nos processos de produção desse biocombustível. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das razões óleo/álcool e Si/Mo na produção de biodiesel obtido por transesterificação do óleo de soja utilizando um novo catalisador (x_Mo-KIT-6). Os catalisadores x_Mo-KIT-6 foram obtidos por síntese hidrotérmica direta com diferentes razões molares Si/Mo (10, 20, 30). Um planejamento fatorial 22 + 3PtCt foi utilizado para avaliar a influência das razões óleo/álcool e Si/Mo no rendimento do biodiesel. Os difratogramas mostraram um aumento do parâmetro de célula unitária (a0) com o aumento da razão molar (Si/Mo) e que uma menor quantidade de molibdênio resulta na formação de um catalisador de simetria cúbica bem organizada. Os espectros de absorção na região do infravermelho dos catalisadores indicaram diferentes vibrações de estiramento do molibdênio. A análise estatística ANOVA mostrou que a razão Si/Mo foi a variável mais significativa. O planejamento fatorial mostrou que as condições para maximizar o rendimento do biodiesel foram razão óleo/álcool de 1/20, o catalisador 10_Mo-KIT-6, temperatura 150 oC e 3 h de reação. No entanto, utilizando o catalisador 20_Mo-KIT-6 com relação óleo/álcool de 1/15, o rendimento do biodiesel fica próximo ao rendimento máximo, tendo a vantagem de utilizar uma quantidade menor de metanol, o que significa que a separação do álcool não reagido consumirá menos energia.Biodiesel is a biofuel obtained from renewable sources that emerged as an alternative to the use of petroleum diesel for internal combustion engines. It can be obtained by the transesterification reaction of triglycerides present in vegetable oils, animal fats and oleaginous plants, and short-chain alcohols via homogeneous or heterogeneous catalysis. This reaction is carried out in the presence of acidic, basic or enzymatic catalysts. Heterogeneous catalysts are efficient and reduce operating costs in the production processes of this biofuel. Therefore, this work aimed to evaluate the influence of the reaction conditions oil/alcohol and Si/Mo ratios on the biodiesel yield obtained by transesterification of soybean oil using a new catalyst (x_Mo-KIT-6). The x_Mo-KIT-6 catalysts were obtained by direct hydrothermal synthesis using different Si/Mo molar ratios (10, 20, 30). A 22 + 3PtCt factorial design was used to evaluate the influence of oil/alcohol and Si/Mo ratios on biodiesel yield. The diffractograms showed an increase in the unit cell parameter (a0) with increasing molar ratio (Si/Mo) and that a smaller amount of molybdenum results in the formation of a well-organized cubic symmetry catalyst. The FTIR spectra of the catalysts indicated different stretching vibrations of molybdenum. The textural properties of 20_Mo-KIT-6 catalyst are more stable. ANOVA statistical analysis shown that Si/Mo ratio was the most significant variable. The factorial design showed that the optimal conditions for maximizing the biodiesel yield are: using the 10_Mo-KIT-6 catalyst, and an oil/alcohol ratio of 1/20 at 150 oC for 3 hours. However, using the 20_Mo-KIT-6 catalyst with an oil/alcohol ratio of 1/15, the biodiesel yield is close to the maximum yield, having the advantage of using a lower amount of methanol, which means that the alcohol separation of non-reacted alcohol will consume less energy.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBARBOSA, Bianca Viana de Sousa.BARBOSA, B. V. S.ALVES, Jose Jailson Nicacio.ALVES, J. J. N.http://lattes.cnpq.br/7986759552135066LIMA, Lígia Maria Ribeiro.LIMA, L. M. R.http://lattes.cnpq.br/2234236872716926CARDOSO, Raquel Kethy Patrício.2022-03-212022-07-01T14:43:30Z2022-07-012022-07-01T14:43:30Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26117CARDOSO, Raquel Kethy Patrício. Avaliação do efeito das razões Si/Mo e óleo/álcool na produção de biodiesel a partir do óleo de soja. 2022. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-07-01T14:43:30Zoai:localhost:riufcg/26117Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-07-01T14:43:30Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis, que surgiu como alternativa ao uso do diesel de petróleo para motores de combustão interna. Pode ser obtido pela reação de transesterificação de triglicerídeos presentes em óleos vegetais, gorduras animais e plantas oleaginosas, e álcoois de cadeia curta via catálise homogênea e heterogênea. Esta reação é realizada na presença de catalisadores ácidos, básicos ou enzimáticos. Os catalisadores heterogêneos são eficientes e reduzem os custos operacionais nos processos de produção desse biocombustível. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito das razões óleo/álcool e Si/Mo na produção de biodiesel obtido por transesterificação do óleo de soja utilizando um novo catalisador (x_Mo-KIT-6). Os catalisadores x_Mo-KIT-6 foram obtidos por síntese hidrotérmica direta com diferentes razões molares Si/Mo (10, 20, 30). Um planejamento fatorial 22 + 3PtCt foi utilizado para avaliar a influência das razões óleo/álcool e Si/Mo no rendimento do biodiesel. Os difratogramas mostraram um aumento do parâmetro de célula unitária (a0) com o aumento da razão molar (Si/Mo) e que uma menor quantidade de molibdênio resulta na formação de um catalisador de simetria cúbica bem organizada. Os espectros de absorção na região do infravermelho dos catalisadores indicaram diferentes vibrações de estiramento do molibdênio. A análise estatística ANOVA mostrou que a razão Si/Mo foi a variável mais significativa. O planejamento fatorial mostrou que as condições para maximizar o rendimento do biodiesel foram razão óleo/álcool de 1/20, o catalisador 10_Mo-KIT-6, temperatura 150 oC e 3 h de reação. No entanto, utilizando o catalisador 20_Mo-KIT-6 com relação óleo/álcool de 1/15, o rendimento do biodiesel fica próximo ao rendimento máximo, tendo a vantagem de utilizar uma quantidade menor de metanol, o que significa que a separação do álcool não reagido consumirá menos energia. |
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