Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mariano, Gabriel Cassemiro
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/103405
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012
id UFSC_11707789d1a0097436d11fcdd88ae645
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/103405
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaMariano, Gabriel CassemiroBolzan, AriovaldoQuadri, Marintho Bastos2013-07-16T04:30:34Z2013-07-16T04:30:34Z20122012316523http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/103405Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012Para o mercado de motores a Diesel, a possibilidade de utilizar o biodiesel, um combustível renovável, tem motivado a realização de estudos relacionados à reações químicas com óleos vegetais. A transesterificação não catalítica de óleo vegetal utilizando um álcool em condições supercríticas vem se destacando como um método alternativo para produção de biodiesel. Quando comparado com os tradicionais métodos de catalise ácida e catálise básica usuais na indústria, o método supercrítico não catalítico tem o tempo de reação bruscamente reduzido, não há necessidade de padronização da matéria prima, a pureza do produto gerado é elevada e a geração de água residual é reduzida. Com um reator de 150 mL, capaz de suportar temperaturas de 300 °C e pressões de 250 bar, um sistema de aquecimento elétrico, válvulas e linhas para trabalho com alta pressão, busca-se o desenvolvimento do processo supercrítico para produção de biodiesel a partir da semente de soja in natura. Foi utilizada semente em três granulometrias, diferentes razões molares (etanol:óleo), percentuais de água no leito e temperaturas. Para análise estatística utilizou-se um planejamento experimental fatorial fracionário . As análises dos ésteres formados foram realizadas em cromatógrafo gasoso. Foi construída uma curva para estimativas do rendimento de ésteres em função do tempo experimental onde foram obtidos rendimentos máximos de 94,07 %. Verificou-se a presença dos ésteres palmitato, estearato, oleato, linoleato e linolenato. O biodiesel apresentou baixa susceptibilidade a oxidação tendo maiores concentrações de éster oleato. Como subproduto do processo realizado obteve-se grão de soja carbonizado com potencial calorífico de 2203,17 kcal/kg próximo da lenha (40% p/p água), madeira verde e cavacos de pinho. O modelo de balanço das espécies químicas desenvolvido foi capaz de representar a curva de rendimento para o processo de produção de biodiesel proposto, demonstrando respostas adequadas. O balanço energético realizado indicou uma relação de 1,19:1. O balanço econômico indicou que, dependendo do custo da matéria prima, etanol e semente, é possível obter viabilidade econômica.<br>Abstract : In the diesel engine market, the possibility of using biodiesel, a renewable fuel, has motivated studies related to the transformation of vegetable oils. The non-catalytic transesterification of vegetable oil using alcohol in supercritical conditions has emerged as an alternative method for biodiesel production, since this, when compared with traditional methods of acidic and basic catalysis in industry usual, the reaction time is sharply reduced, there is no need for standardization of the raw material, the purity of the product generated is high and generation of residual water is reduced. By using a 150 ml reactor with a temperature of 300 °C and pressures of up to 250 bar, equipped with an electric heating system with valves and lines to work for high pressure, it was sought to develop the supercritical process for biodiesel production from soybean seed. The seed was used in three particle sizes, different molar ratios (ethanol:oil) 10:1, 20:1 and 30:1, three different water concentrations and temperatures of 245 °C, 255 ºC and 265 ºC. The experimental design chosen was the type factorial design . The analyses of the esters formed were carried out in a gas chromatograph. A curve was constructed to estimate the conversion efficiency. It was obtained an efficiency of 94.07%. It was possible to verify the presence of the esters: palmitate, sterate, oleate, linoleate and linolenate. Biodiesel had low susceptibility to oxidation because higher concentrations of oleate ester. As a by-product of the process carried out carbonized soybean was obtained as by-product of the process, with calorific potential of 2.203, 17 kcal/Kg same to the wood (40% water), raw wood and pine chips. The development chemical species balance model was capable of representing the yield curve for the production process, demonstrating adequate answers. The energy balance indicated a relationship of 1,19:1. The economic balance indicated that depending on the cost of raw materials, ethanol e seed, it is possible to obtain a favorable yield.170 p.| il., grafs., tabs.porEngenharia quimicaExtração com fluído supercríticoBiodieselEsterificacao(Quimica)EsteresProdução de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalíticoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL316523.pdfapplication/pdf2763639https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/103405/1/316523.pdf4a00f752dc95079ccafecbf6c9ecd449MD51123456789/1034052013-07-16 01:30:34.138oai:repositorio.ufsc.br:123456789/103405Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732013-07-16T04:30:34Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.en.fl_str_mv Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
title Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
spellingShingle Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
Mariano, Gabriel Cassemiro
Engenharia quimica
Extração com fluído supercrítico
Biodiesel
Esterificacao
(Quimica)
Esteres
title_short Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
title_full Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
title_fullStr Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
title_full_unstemmed Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
title_sort Produção de biodiesel supercrítico a partir de semente de soja via processo não catalítico
author Mariano, Gabriel Cassemiro
author_facet Mariano, Gabriel Cassemiro
author_role author
dc.contributor.en.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Mariano, Gabriel Cassemiro
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bolzan, Ariovaldo
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Quadri, Marintho Bastos
contributor_str_mv Bolzan, Ariovaldo
Quadri, Marintho Bastos
dc.subject.classification.en.fl_str_mv Engenharia quimica
Extração com fluído supercrítico
Biodiesel
Esterificacao
(Quimica)
Esteres
topic Engenharia quimica
Extração com fluído supercrítico
Biodiesel
Esterificacao
(Quimica)
Esteres
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012
publishDate 2012
dc.date.submitted.en.fl_str_mv 2012
dc.date.issued.fl_str_mv 2012
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2013-07-16T04:30:34Z
dc.date.available.fl_str_mv 2013-07-16T04:30:34Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/103405
dc.identifier.other.en.fl_str_mv 316523
identifier_str_mv 316523
url http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/103405
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 170 p.| il., grafs., tabs.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/103405/1/316523.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 4a00f752dc95079ccafecbf6c9ecd449
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766805051493318656

Registros relacionados