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Tipo: Dissertação
Data do documento: 10-Mai-2013
Autor(es): COSTA, João Fernando Alves
Primeiro(a) Orientador(a): FRANÇA, Luiz Ferreira de
Título: Avaliação da influência da natureza da matriz sólida sobre a extração supercrítica de óleos vegetais
Agência de fomento: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Citar como: COSTA, João Fernando Alves. Avaliação da influência da natureza da matriz sólida sobre a extração supercrítica de óleos vegetais. 2013. 119 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2013. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
Resumo: A extração de substâncias de substratos sólidos tanto a baixas como a altas pressões envolve pelo menos duas fases, uma sólida e outra fluida. O conteúdo de soluto em cada fase é expresso em termos do volume da fase e/ou do volume do solvente. Então para modelar a transferência de massa interfacial, é necessário um coeficiente de partição. Em geral a forma mais simples para tratar o problema é modelar as fases separadamente. O mecanismo de transferência de massa predominante pode variar de sistema para sistema. Para alguns substratos a maior resistência pode estar na fase sólida e para outros ela está na fase fluida. Como na interface as concentrações referentes a cada fase são representadas por grandezas diferentes, as fases têm de ser modeladas separadamente. No entanto, dependendo do sistema, pode haver um mecanismo de transferência predominando sobre o outro e, muitos efeitos podem ser desprezados para a simplificação do modelo. A utilização de modelos matemáticos mais simples requer uma combinação das variáveis na definição de parâmetros mais abrangentes que possam representar o fenômeno. Neste trabalho as curvas de extração foram ajustadas a um modelo que descreve a transferência de massa interfacial como uma cinética de primeira ordem, tendo a constante da velocidade de extração único parâmetro de ajuste. Propõe-se que este parâmetro de ajuste depende da solubilidade do soluto no solvente supercrítico e das características do substrato solido. Para isto foram feitos experimentos de extração com babaçu, açaí em pó e polpa de pupunha, usando dióxido de carbono supercrítico nas condições de 20, 25 e 30 MPa a uma temperatura de 50 ºC. Os resultados mostraram que os dados experimentais se ajustam bem a um modelo com uma constante característica de cada material, com valores 4,1983 x 10-5 m/kg∙s para o babaçu, 4,2258 x 10-5 m/kg∙s para a pupunha e 3,9115 x 10-5 m/kg∙s para o açaí em pó.
Abstract: The extraction of substances from solid substrates both low and high pressures involves at least two phases, a solid and another fluid. The content of the solute in each phase is expressed in terms of the volume of phase and / or volume of solvent. Then, by modeling the interfacial mass transfer it requires a partition coefficient. In general, the simplest way to address this problem is to model the phases separately. The mechanism predominant mass transfer can vary from system to system. For some substrates higher resistance may be in the solid phase and for others it is in the fluid phase. As the interface concentrations for each phase are represented by different variable, phases have to be modeled separately. However, depending on the system, there may be a transfer mechanism predominated over the other, and many effects can be discarded for simplification of the model. The utilization of simpler mathematical models requires a combination of variables for definition of parameters that can represent the phenomenon. In this work the extraction curves were fitted to a model which describes the interfacial mass transfer like a first order kinetics, since the constant of the extraction rate is the unique adjustment parameter. It has been proposed that the adjustment parameter depends on the solubility of solute in the supercritical solvent and on the solid substratum characteristics. To avail that, extraction experiments with babaçu, powder açaí and pupunha pulp using super-critic carbon dioxide at 20, 25 and 30 MPa and temperature of 50°C have been carried out. The results showed that the experimental data fit well to a model with a constant characteristic of each material, with values 4.1983 x 10-5 m/kg∙s to babaçu, 4.2258 x 10-5 m/kg∙s to pupunha pulp, to 10-5 m/kg∙s to powder açaí.
Palavras-chave: Cinética de extração
Produto natural
Óleos vegetais
Extração com fluído supercrítico
Extração supercrítica
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS ORGANICOS
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Pará
Sigla da Instituição: UFPA
Instituto: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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