Equilíbrio líquido-líquido de sistemas modelo envolvendo glicerol, acetatos e ácido carboxílico utilizando cromatografia gasosa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Ivan Guilherme de Barros Abraão de, 1996-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17047
Resumo: Orientadores: Roberta Ceriani, Marcela Cravo Ferreira
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Como resposta a essa questão, o glicerol, um coproduto da produção de biodiesel, tem sido objeto de pesquisa para reduzir os custos finais de produção. Uma abordagem para alcançar esse objetivo envolve o estudo de técnicas de purificação do chamado bioglicerol. O coproduto obtido na produção de biodiesel apresenta grande variabilidade de impurezas, fazendo necessário uso de técnicas de purificação como adsorção em carvão ativado, destilação a vácuo e o uso de resinas de troca iônica, que, no entanto, podem ser dispendiosas. Nesse contexto, o processo de extração líquido-líquido tem emergido como uma alternativa promissora aos métodos tradicionais de purificação do bioglicerol. Nesse trabalho de pesquisa, foram avaliados solventes para a extração líquido-líquido da classe dos acetatos, incluindo acetato de etila, propila e butila, sendo inicialmente avaliados os dados de equilíbrio líquido-líquido em sistemas binários. Para o primeiro foi avaliado o intervalo de 30 ºC a 55 ºC e para os demais esse intervalo foi de 40 ºC a 65 ºC. Para isso foi utilizada a técnica de quantificação direta por cromatografia gasosa numa tentativa de suplantar as limitações técnicas do método do ponto de névoa para determinar a curva binodal em sistemas de alta viscosidade. Os resultados revelaram que os acetatos demonstraram baixa miscibilidade com o glicerol, mesmo em temperaturas mais elevadas, sendo o acetato de butila o menos solúvel entre eles. Para um estudo no contexto da extração, o ácido hexanoico foi utilizado como soluto em um sistema ternário a 40 ºC, com concentrações de até 3%, sendo utilizado o acetato de butila como solvente. Os resultados apontaram este como um solvente promissor para a remoção do ácido hexanoico do glicerol, que apresenta seletividade ao soluto. Além disso, modelos termodinâmicos NRTL e UNIQUAC foram ajustados aos dados de equilíbrio, havendo sucesso para os sistemas binários e ternário. A ferramenta do Perfil sigma foi avaliada e demonstrou um potencial para prever solventes eficazes para extraçãoAbstract: The interest in alternative biofuels, such as biodiesel, is on the rise due to the increasing scarcity of fossil fuels, rising oil prices, and the global demand for renewable energy sources. However, the high cost of biodiesel has been a barrier to its widespread adoption. In response to this issue, glycerol, a byproduct of biodiesel production, has been the subject of research to reduce the final production costs. One approach to achieving this goal involves the study of bioglycerol purification techniques. The byproduct obtained in biodiesel production exhibits a wide range of impurities, necessitating the use of purification techniques such as activated carbon adsorption, vacuum distillation, and ion-exchange resins, which can, however, be costly. In this context, the liquid-liquid extraction process has emerged as a promising alternative to traditional bioglycerol purification methods. In this research work, solvents for liquid-liquid extraction from the acetate class, including ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate, were evaluated, initially focusing on liquid-liquid equilibrium data in binary systems. For ethyl acetate, the temperature range of 30°C to 55°C was evaluated, while for the others, the range was from 40°C to 65°C. The direct quantification technique using gas chromatography was employed to overcome technical limitations of the cloud point method in determining the binodal curve in highly viscous systems. The results revealed that acetates exhibited low miscibility with glycerol, even at higher temperatures, and the butyl acetate was the least soluble among all. For a study in the context of extraction, hexanoic acid was used as a solute in a ternary system at 40°C, with concentrations of up to 3%, using butyl acetate as the solvent. The results indicated that this solvent showed promise for the removal of hexanoic acid from glycerol, exhibiting selectivity for the solute. Furthermore, thermodynamic models NRTL and UNIQUAC were successfully fitted to binary and ternary systems data. The Sigma-profile tool was evaluated and demonstrated promising potential for predicting effective extraction solventsAbertoMestradoEngenharia QuímicaMestre em Engenharia QuímicaCAPES88887.646483/2021-00[s.n.]Ceriani, Roberta, 1976-Ferreira, Marcela Cravo, 1986-Sampaio, Klicia AraujoMafra, Marcos RogerioUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSouza, Ivan Guilherme de Barros Abraão de, 1996-20232023-12-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (87 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17047SOUZA, Ivan Guilherme de Barros Abraão de. Equilíbrio líquido-líquido de sistemas modelo envolvendo glicerol, acetatos e ácido carboxílico utilizando cromatografia gasosa. 2023. 1 recurso online (87 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17047. 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