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Type: Dissertação
Issue Date: 30-Jun-2011
Authors: TEIXEIRA, Evilácio Luz
First Advisor: FRANÇA, Luiz Ferreira de
First Co-Advisor: SOUZA, Mariana de Mattos Vieira Mello
Title: Produção de biodiesel através da hidroesterificação do óleo de andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) via Catalise Heterogenea Acida
Sponsor: FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas
Citation: TEIXEIRA, Evilácio Luz. Produção de biodiesel através da hidroesterificação do óleo de andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) via Catalise Heterogenea Acida. 2011. 88 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2011. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
Resumo: O processo de hidroesterificação (hidrolise seguida de esterificação) se constitui como uma alternativa ao processo convencional de produção de biodiesel, pois permite o uso de matérias-primas de qualquer teor de água e de ácidos graxos. O biodiesel foi gerado a partir da esterificação do óleo de andiroba com alto teor de ácidos graxos sendo utilizado o oxido de nióbio em pó da CBMM (HY-340) como catalisador. Para execução dos experimentos foi utilizado um reator autoclave (batelada). A reação de hidrolise foi conduzida na temperatura de 300°C, ~1200psi e razão molar água/óleo de 20. Nas reações de esterificação foram observados os efeitos da razão molar metanol/acido graxo (1,2; 2,1 e 3,0), da temperatura (150, 175 e 200oC) e da concentração de catalisador (0, 10 e 20% m/m) tendo como resposta a conversão e a taxa inicial da reação. Os dados foram conduzidos segundo um planejamento experimental (fatorial com 23 e adição de 3 pontos centrais) analisado pelo programa Statistica. A conversão das reações de esterificação foi monitorada a partir de medidas titulometricas de acidez das alíquotas, retiradas nos tempos de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45 e 60 min. Nos experimentos de esterificação a maior conversão obtida foi 96,1% com temperatura de 200oC, 20% m/m de catalisador e razão molar metanol/acido igual a 3,0. Eliminando o catalisador e considerando os mesmos niveis para as outras duas variáveis analisadas (temperatura e razão molar), foi obtida uma conversão de 95,3%, porem foi observada uma taxa de conversão menor tendo-se um aumento de 35 minutos no tempo de reação comparando com a reação catalisada.
Abstract: The process of hidroesterification (hydrolysis followed by esterification) is constituted as an alternative to the conventional process for producing biodiesel, because it allows the use of raw materials of any content of fatty acids and moisture. Biodiesel is derived from the esterification of Andiroba oil with high content of fatty acids being used niobium oxide powder (HY-340) from Brazilian Company of Metallurgy and Mining - CBMM – as a catalyst. For the execution of experiments was used an autoclave reactor (batch). The hydrolysis reaction was conducted at 300oC, 1200 psi and molar ratio water/oil equal 20. In the esterification reactions were observed the effects of molar ratio methanol/fatty acid (1,2; 2,1 an 3,0), temperature (150, 175 and 200oC) and the concentration of catalyst (0, 10 and 20%) on conversion and initial rate of reaction. The data were conducted according to experimental design (factorial with 23 and adding 3 plants points) analyzed by the program Statistica. The conversion of esterification reaction was monitored from measurements of titrimetric acidity of aliquots removed at times of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 45 and 60 minutes. In the experiments of esterification the highest conversion obtained was 96.1% with temperature of 200 o C, 20% m / m of catalyst and molar ratio methanol / acid equal to 3.0. Eliminating the catalyst and recital the same levels for the other two analyzed variables (temperature and molar ratio), was obtained a conversion of 95.3%, however was observed a conversion rate child, taking-if an increase of 35 minutes in the time of compared with the reaction catalyzed reaction.
Keywords: Biodiesel
Hidroesterificação
Óleos vegetais
Andiroba
Carapa guianensis
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::OLEOS
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
Institution Acronym: UFPA
Department: Instituto de Tecnologia
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Appears in Collections:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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