Separa??o seletiva de ?steres met?licos de ?cidos graxos para a produ??o de biocombust?veis destinados ? avia??o
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFVJM |
Texto Completo: | http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2167 |
Resumo: | A crescente demanda energ?tica mundial tem contribu?do para o desenvolvimento de combust?veis a partir de fontes alternativas, que reduzam a depend?ncia de combust?veis f?sseis e a redu??o das emiss?es de gases poluentes, como COx, SOx e NOx, minimizando o impacto negativo ao ambiente. O biodiesel obtido pela rea??o de transesterifica??o de ?leos e gorduras ? uma alternativa ao uso do diesel de petr?leo e, muitos estudos apontam para o seu uso em misturas com o diesel para o transporte a?reo. Assim como os combust?veis em geral, os combust?veis para avia??o devem cumprir uma s?rie de requisitos e padr?es de qualidade estabelecidos por ?rg?os regulat?rios como American Society of Testing and Materials (ASTM) e Ag?ncia Nacional de Petr?leo, G?s Natural e Biocombust?veis (ANP). O objetivo deste estudo foi avaliar procedimentos de separa??o de ?steres de ?cidos graxos leves (n?mero de carbonos, C, da cadeia molecular do ?cido graxo na composi??o do ?ster met?lico, 5 ? C ? 12) do biodiesel da am?ndoa da maca?ba, por adsor??o para a produ??o de misturas com o querosene mineral, em propor??es volum?tricas que assegurem o cumprimento das recomenda??es t?cnicas estabelecidas na Resolu??o ANP N? 37, para QAV-1, ou na ASTM D1655, para o JET A1. Para a separa??o das fra??es de ?steres leves do biodiesel por adsor??o foram testados como adsorventes: (i) carv?o ativado preparado da torta da am?ndoa da maca?ba prensada, e (ii) ze?litas comerciais, tamb?m com expressiva capacidade espec?fica de adsor??o. Ambos os materiais foram testados para adsor??o em batelada e em leito fixo. As caracter?sticas t?cnicas avaliadas do biodiesel produzido est?o de acordo com os limites estabelecidos pela Resolu??o ANP N? 45. Os resultados dos testes de separa??o do biodiesel leve mostram que os adsorventes utilizados funcionam como adsorventes e s?o eficientes na separa??o das fra??es mais leves da mistura total dos ?steres que formam o biodiesel. Os dados analisados indicam, de fato, a adsor??o e a reten??o na coluna sobretudo dos ?steres dos ?cidos graxos C8, C10 e C12. O carv?o ativado, de formas variadas de prepara??o tem sido usado como adsorvente em muitos outros processos de separa??o, mas n?o h? cita??o na literatura cient?fica sobre a reten??o seletiva de ?steres de ?cidos graxos de cadeias moleculares relativamente mais curtas sobre carv?o ativado; as ze?litas, especificamente as dos tipos X e Y, t?m sido reportadas para processos de separa??o de misturas de ?cidos graxos saturados e insaturados. Os dados quantitativos das concentra??es foram numericamente ajustados para o modelo de isoterma de Langmuir; os ensaios em coluna de leito fixo foram avaliados a partir das curvas de ruptura. Os resultados mostram que as fra??es de ?steres leves derivados do ?leo da am?ndoa da maca?ba podem ser seletivamente obtidas por adsor??o, abrindo perspectivas reais para a otimiza??o da efici?ncia desta opera??o unit?ria para a an?lise de balan?o do custo de produ??o e para o escalonamento da tecnologia, na prepara??o industrial de biodiesel de ?steres leves, destinado ao uso, em misturas com o querosene paraf?nico mineral, na propuls?o de aeronaves. |
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Damasceno, Sandra MatiasFabris, Jos? DomingosMacedo, Alice LopesSantos, Sandro Luiz Barbosa dosArrudas, S?nia RibeiroMeira, Juliana RochaNelson, David LeeUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Fabris, Jos? Domingos2020-03-11T17:46:28Z2020-03-11T17:46:28Z20192019-02-13DAMASCENO, Sandra Matias. Separa??o seletiva de ?steres met?licos de ?cidos graxos para a produ??o de biocombust?veis destinados ? avia??o. 2019. 93 p. Tese (Doutorado em Biocombust?veis) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2019.http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2167A crescente demanda energ?tica mundial tem contribu?do para o desenvolvimento de combust?veis a partir de fontes alternativas, que reduzam a depend?ncia de combust?veis f?sseis e a redu??o das emiss?es de gases poluentes, como COx, SOx e NOx, minimizando o impacto negativo ao ambiente. 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The biodiesel obtained by the transesterification of oils and fats is an alternative to the use of petroleum diesel, and many studies point to its use in blends with diesel for air transport. Like fuels in general, aviation fuels must meet a set of requirements and quality standards set by regulatory bodies such as the American Society of Testing and Materials (ASTM) and the National Agency for Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP). The objective of this study was to evaluate procedures for the separation of light fatty acid esters (number of carbons, C, of the fatty acid molecular chain in the methyl ester composition, 5 ? C ? 12) of maca?ba kernel biodiesel by adsorption. The product will be used for the production of mixtures with mineral kerosene in volumetric proportions that ensure compliance with the technical recommendations established in ANP Resolution No. 37 for QAV-1 or in ASTM D1655 for JET A1. Two adsorbent materials were tested for the separation of the light ester fractions of biodiesel by adsorption: (i) activated charcoal produced from the cake obtained from the pressed maca?ba kernel, and (ii) commercial zeolites with an expressive specific adsorption capacity. Both materials were tested for batch and fixed bed adsorption. The technical characteristics of the biodiesel produced are in accordance with the limits established by ANP Resolution No. 45. The two groups of materials employed, activated charcoal (adsorbent produced from the kernel cake) and Sigma-Aldrich ? zeolites 13X and 5A, were shown to be efficient in separating the lighter fractions from the total mixture of the esters in the crude biodiesel. According to the data, the esters of the fatty acids C8, C10 and C12 were mainly adsorbed and retention in the column. Activated charcoal prepared in various forms has been used as an adsorbent in many other separation processes, but there is no mention in the scientific literature of the selective retention of fatty acid esters of relatively short molecular chains on activated charcoal. Zeolites, specifically those of types X and Y, have been reportedly used in the separation of mixtures of saturated and unsaturated fatty acids. The quantitative concentration data were numerically adjusted for the Langmuir isotherm model; the fixed bed column tests were evaluated from the rupture curves. The light ester fractions derived from the maca?ba kernel oil were selectively separated by adsorption, opening real perspectives for the optimization of the efficiency of this unitary operation for the analysis of the cost balance of production. The scheduling of the technology for the industrial preparation of biodiesel containing light esters, intended for use in blends with mineral paraffinic kerosene in aircraft propulsion can be achieved.porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessSepara??o seletiva de ?steres met?licos de ?cidos graxos para a produ??o de biocombust?veis destinados ? avia??oinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisBiocombust?velAdsor??oTransesterifica??o?leo de maca?baPeneiras molecularesBiofuelAdsorptionTransesterificationMaca?ba oilZeolitesreponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTsandra_matias_damasceno.pdf.txtsandra_matias_damasceno.pdf.txtExtracted texttext/plain137183http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2167/6/sandra_matias_damasceno.pdf.txt2101090c016fdc80873ddebeb4f71cdaMD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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A crescente demanda energ?tica mundial tem contribu?do para o desenvolvimento de combust?veis a partir de fontes alternativas, que reduzam a depend?ncia de combust?veis f?sseis e a redu??o das emiss?es de gases poluentes, como COx, SOx e NOx, minimizando o impacto negativo ao ambiente. O biodiesel obtido pela rea??o de transesterifica??o de ?leos e gorduras ? uma alternativa ao uso do diesel de petr?leo e, muitos estudos apontam para o seu uso em misturas com o diesel para o transporte a?reo. Assim como os combust?veis em geral, os combust?veis para avia??o devem cumprir uma s?rie de requisitos e padr?es de qualidade estabelecidos por ?rg?os regulat?rios como American Society of Testing and Materials (ASTM) e Ag?ncia Nacional de Petr?leo, G?s Natural e Biocombust?veis (ANP). O objetivo deste estudo foi avaliar procedimentos de separa??o de ?steres de ?cidos graxos leves (n?mero de carbonos, C, da cadeia molecular do ?cido graxo na composi??o do ?ster met?lico, 5 ? C ? 12) do biodiesel da am?ndoa da maca?ba, por adsor??o para a produ??o de misturas com o querosene mineral, em propor??es volum?tricas que assegurem o cumprimento das recomenda??es t?cnicas estabelecidas na Resolu??o ANP N? 37, para QAV-1, ou na ASTM D1655, para o JET A1. Para a separa??o das fra??es de ?steres leves do biodiesel por adsor??o foram testados como adsorventes: (i) carv?o ativado preparado da torta da am?ndoa da maca?ba prensada, e (ii) ze?litas comerciais, tamb?m com expressiva capacidade espec?fica de adsor??o. Ambos os materiais foram testados para adsor??o em batelada e em leito fixo. As caracter?sticas t?cnicas avaliadas do biodiesel produzido est?o de acordo com os limites estabelecidos pela Resolu??o ANP N? 45. Os resultados dos testes de separa??o do biodiesel leve mostram que os adsorventes utilizados funcionam como adsorventes e s?o eficientes na separa??o das fra??es mais leves da mistura total dos ?steres que formam o biodiesel. Os dados analisados indicam, de fato, a adsor??o e a reten??o na coluna sobretudo dos ?steres dos ?cidos graxos C8, C10 e C12. O carv?o ativado, de formas variadas de prepara??o tem sido usado como adsorvente em muitos outros processos de separa??o, mas n?o h? cita??o na literatura cient?fica sobre a reten??o seletiva de ?steres de ?cidos graxos de cadeias moleculares relativamente mais curtas sobre carv?o ativado; as ze?litas, especificamente as dos tipos X e Y, t?m sido reportadas para processos de separa??o de misturas de ?cidos graxos saturados e insaturados. Os dados quantitativos das concentra??es foram numericamente ajustados para o modelo de isoterma de Langmuir; os ensaios em coluna de leito fixo foram avaliados a partir das curvas de ruptura. Os resultados mostram que as fra??es de ?steres leves derivados do ?leo da am?ndoa da maca?ba podem ser seletivamente obtidas por adsor??o, abrindo perspectivas reais para a otimiza??o da efici?ncia desta opera??o unit?ria para a an?lise de balan?o do custo de produ??o e para o escalonamento da tecnologia, na prepara??o industrial de biodiesel de ?steres leves, destinado ao uso, em misturas com o querosene paraf?nico mineral, na propuls?o de aeronaves. |
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DAMASCENO, Sandra Matias. Separa??o seletiva de ?steres met?licos de ?cidos graxos para a produ??o de biocombust?veis destinados ? avia??o. 2019. 93 p. Tese (Doutorado em Biocombust?veis) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2019. |
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