Extração de biodiesel utilizando como matéria-prima o óleo de canola por meio do método de transesterificação supercrítica em reator contínuo
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50466 |
Resumo: | Em decorrência da elevação na demanda energética mundial, no custo do barril do petróleo e na consciência dos danos provocados ao meio ambiente provocados pela queima de combustíveis fósseis, o interesse por combustíveis renováveis cresceu associada à intenção de reduzir a emissão de poluentes. Em território brasileiro, o uso do biocombustível foi iniciado pelo Conde Francisco de Matarazzo Júnior. Durante a década de 60 onde suas indústrias buscavam produzir óleo utilizando-se de grãos de café. Para obter o biodiesel ocorre a reação entre óleos vegetais e um álcool seja ele etílico ou metílico. O óleo extraído é rico em triglicerídeos, os quais são ésteres formados a partir de ácidos carboxílicos de cadeia longa (ácidos graxos) e glicerol. A rota crucial para produção do biodiesel é a transesterificação catalítica, no entanto, com o uso do álcool em condições supercríticas, exclui-se a necessidade de utilização de catalisadores, e assim simplificou o método. O presente trabalho irá abordar o processo de obtenção de biodiesel a partir do óleo de canola como matéria-prima por transesterificação etílica em condições supercríticas. Os experimentos ocorreram em reator contínuo com volume de 15 mL, variação da temperatura entre 350 a 390 ºC, o tempo de reação 15-25 minutos e razão molar óleo:etanol 1:40-1:45. Ao mesmo tempo, foram avaliados parâmetros físicoquímicos do óleo de canola como densidade, viscosidade cinemática e teor de ácidos graxos, objetivando checar se o biodiesel estaria em condições de uso e dentro dos padrões exigidos pela ANP 255, EN14213 e ASTM D6751. Finalizado o estudo, observou-se que o máximo rendimento encontrado em teores de ésteres etílicos foi de 87,83% na temperatura de 370 ºC, razão molar 1:45 e tempo de 20 minutos. Além disso, observou-se que o rendimento se eleva com aumento da temperatura somente se houver redução do tempo de residência. Ao final, alcançou-se as condições específicas para alcançar um biodiesel de elevado rendimento e qualidade para este tipo de óleo. |
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XAVIER, Carolina Elisabeth SilvaGuimarães, Kelvin GamaGalvão, Janiele Alves E. RibeiroSilva, Jonathan Nasper Bento daOliveira, Humberto Neves Maia de2022-12-22T13:21:35Z2022-12-22T13:21:35Z2022-12-05XAVIER, Carolina Elisabeth Silva. Extração de biodiesel utilizando como matéria-prima o óleo de canola por meio do método de transesterificação supercrítica em reator contínuo. 2022. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50466Em decorrência da elevação na demanda energética mundial, no custo do barril do petróleo e na consciência dos danos provocados ao meio ambiente provocados pela queima de combustíveis fósseis, o interesse por combustíveis renováveis cresceu associada à intenção de reduzir a emissão de poluentes. Em território brasileiro, o uso do biocombustível foi iniciado pelo Conde Francisco de Matarazzo Júnior. Durante a década de 60 onde suas indústrias buscavam produzir óleo utilizando-se de grãos de café. Para obter o biodiesel ocorre a reação entre óleos vegetais e um álcool seja ele etílico ou metílico. O óleo extraído é rico em triglicerídeos, os quais são ésteres formados a partir de ácidos carboxílicos de cadeia longa (ácidos graxos) e glicerol. A rota crucial para produção do biodiesel é a transesterificação catalítica, no entanto, com o uso do álcool em condições supercríticas, exclui-se a necessidade de utilização de catalisadores, e assim simplificou o método. O presente trabalho irá abordar o processo de obtenção de biodiesel a partir do óleo de canola como matéria-prima por transesterificação etílica em condições supercríticas. Os experimentos ocorreram em reator contínuo com volume de 15 mL, variação da temperatura entre 350 a 390 ºC, o tempo de reação 15-25 minutos e razão molar óleo:etanol 1:40-1:45. Ao mesmo tempo, foram avaliados parâmetros físicoquímicos do óleo de canola como densidade, viscosidade cinemática e teor de ácidos graxos, objetivando checar se o biodiesel estaria em condições de uso e dentro dos padrões exigidos pela ANP 255, EN14213 e ASTM D6751. Finalizado o estudo, observou-se que o máximo rendimento encontrado em teores de ésteres etílicos foi de 87,83% na temperatura de 370 ºC, razão molar 1:45 e tempo de 20 minutos. Além disso, observou-se que o rendimento se eleva com aumento da temperatura somente se houver redução do tempo de residência. Ao final, alcançou-se as condições específicas para alcançar um biodiesel de elevado rendimento e qualidade para este tipo de óleo.Due to the elevation in the world's energetic demand, the cost of a barrel of oil and the awareness of the damage caused to the environment by burning fossil fuels, the interest in renewable fuels has grown, associated with the intention to reduce pollutants emission. In the Brazilian territory, the biofuel use was initiated by the Count Francisco de Matarazzo Júnior, during the 60's, when his industries sought to produce oil by using coffee beans. To obtain the biodiesel, it is necessary for a reaction to occur between vegetable oils and na alcohol, whether ethyl or methyl. The extracted oil is rich in triglycerides, which are esters formed from Long-chain carboxylic acids (fatty acids) and glycerol. The crucial route for the biodiesel production is the catalytic transesterification, however, with the use of alcohol under supercritical conditions, the need to use catalysts is excluded, and so it was possible to simplify the method. This present work will address the process of obtaining biodiesel from canola oil as a raw material, by ethyl transesterification under supercritical conditions. The experiments took place in a continuous reactor, with a volume of 15 mL, temperature variation between 350 and 390 ºC, reaction time varying between 15-25 minutes and oil-ethanol molar ratio 1:40-1:45. At the same time, physicochemical parameters of canola oil were evaluated, such as density, kinematic viscosity and fatty acid content in the oil, aiming to check if the biodiesel will be in using conditions and within the standards required by ANP 255, EN14213 and ASTM D6751. By the end of the study, it was observed that the maximum yield found, in ethyl esters contents, was 87,83%, at a temperature of 370 ºC, molar ratio 1:45 and time of 20 minutes. In addition, it was also observed that the yield rises with a temperature increase only if there is a reduction in the residence time. In the end, the specific conditions were achieved for obtaining a high-yield and quality biodiesel for this type of oil.Universidade Federal do Rio Grande do NorteEngenharia QuímicaUFRNBrasilEngenharia QuímicaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessTransesterificação etílicaEthyl transesterificationBiodiesel etílicoObtenção de biodieselBiodiesel de óleo de canolaEthyl biodieselObtaining biodieselBiodiesel from canola oilExtração de biodiesel utilizando como matéria-prima o óleo de canola por meio do método de transesterificação supercrítica em reator contínuoExtraction of biodiesel using the raw material canola oil through the transesterification method supercritical in continuous reactorinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/50466/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53ORIGINALEXTRAÇÃO DE BIODIESEL_XAVIER_2022.pdfEXTRAÇÃO DE BIODIESEL_XAVIER_2022.pdfapplication/pdf1999533https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/50466/1/EXTRA%c3%87%c3%83O%20DE%20BIODIESEL_XAVIER_2022.pdf77c437482eaa9cdcd8a8b5d439d53001MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/50466/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52123456789/504662022-12-22 10:21:35.703oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-12-22T13:21:35Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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