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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 8-Nov-2013
metadata.dc.creator: AMARAL, Anderson Rocha
metadata.dc.contributor.advisor1: MACHADO, Nelio Teixeira
Title: Estudo cinético e das isotermas de adsorção dos óleos de palma (Elaes guineensis, Jacq.) e andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) em y-alumina e modelagem da dessorção com dióxido de carbono supercrítico
Citation: AMARAL, Anderson Rocha. Estudo cinético e das isotermas de adsorção dos óleos de palma (Elaes guineensis, Jacq.) e andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) em y-alumina e modelagem da dessorção com dióxido de carbono supercrítico. 2013. 144 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2013. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho, as variáveis do processo em batelada de adsorção dos óleos vegetais de palma (Elaeis guineensis, Jacq.) e andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) adsorvidos em aluminas ativadas termicamente a 723,15 K e 923,15 K (y-alumina) foram investigadas por meio da análise da influência da temperatura, tempo, massa de óleo e massa de adsorvente sobre a capacidade de adsorção. Um modelo cinético de segunda-ordem foi utilizado para a modelagem da capacidade de adsorção de ácidos graxos livres (AGL). Resultados de capacidade de AGL dos óleos brutos de palma em y-alumina AG.450 a 328,15 K e andiroba em y-alumina AG.650 a 323,15 K, obtidos de experimentos de adsorção consecutiva, foram modelados por meio de isotermas de adsorção de Irving Langmuir e BET. O modelo de TAN & LIOU (1989) foi utilizado para a modelagem da cinética de dessorção do óleo de palma em y-alumina AG.650 e do óleo de andiroba em y-alumina AG.450, utilizando-se dióxido de carbono supercrítico como solvente, avaliando-se os rendimentos, erros, os coeficientes de correlação e os resíduos das massas dos óleos dessorvidas versus preditas pelo modelo.A influência das variáveis sobre a capacidade de adsorção, apresentaram correlação negativa (curva exponencial) para a variável massa de adsorvente. A influência da variável massa de óleo apresentou correlação positiva (comportamento linear), sendo a elevação da temperatura favorável ao processo. Os resultados totais de redução de AGL após três adsorções consecutivas do óleo de palma e quatro adsorções consecutivas do óleo de andiroba foram de 21,07 % e 40,29 %, respectivamente. A modelagem com a isoterma Langmuir para o óleo de palma apresentou alta capacidade de predição (R² = 0,9996), assim como para o óleo de andiroba, onde o modelo de BET apresentou alto ajuste (R² = 0,9146). O modelo de Tan & Liou evidenciou alta capacidade de predição dos dados experimentais, R² mínimo de 0,9230 e resíduos da ordem de 10-1 gramas. Os rendimentos das dessorções do óleo de palma a partir da -alumina AG.650 de 20 MPa a 30 MPa e 323,15 K a 328,15 K, foram de 28,88 % a 34,563%, enquanto para o óleo de andiroba em y-alumina AG.450 de 15 MPa a 25 MPa e 323,15 K a 328,15 K, foram de 14,208 % a 27,972 %. Os resultados mostram que a elevação de pressão ou temperatura favorecem o processo de dessorção supercrítica.
Abstract: In this work, the variables of the batch adsorption process of palm (Elaeis guineensis, Jacq.) and andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) vegetables oils on thermally activated alumina at 723,15 K and 923,15 K (y-alumina) has been investigated by analyzing the influence of temperature, time, mass of vegetable oil, mass of adsorbent on the adsorbent capacity. A kinetic model of second-order was proposed to modeling the adsorption capacity of free fatty acids (FFA). Capacity results of FFA of the crude palm oil on y-alumina AG.450 at 328.15 K and of the crude andiroba oil on y-alumina AG.650 at 323.15 K were obtained from the consecutive adsorption experiments and adjusted by isotherms of Langmuir e BET. The transfer mass model of TAN & LIOU (1989) was used to modeling the kinetic desorption of the palm oil from y-alumina AG.650 and of the andiroba oil on y-alumina AG.450 with supercritical carbon dioxide, evaluating the yields, errors, correlation coefficients and the residues of the desorbed oil mass versus predicted by the model.The study of the variables influence, over the adsorption capacity, presented negative correlation (with exponential behavior) to the variable mass of oil. The adsorbent mass influence, presented a positive correlation (with a linear behavior) and the temperature increase is favorable to the adsorption process. The total reduction of the FFA after three consecutive adsorptions of the crude palm oil on y-alumina AG.450 and after four consecutive adsorptions on -alumina AG.650 with andiroba oil, were 21.07 % and 40.29 %, respectively. The modeling of the FFA capacity to the palm oil with Langmuir model, presented a high experimental data prediction ability (R² = 0.9610), as well as to the andiroba oil with the BET model, which presented a high adjustment (R² = 0.9140). Tan & Liou model evidenced high prediction capacity of the desorption oil mass from γ-alumina for all experiments, minimum correlation coefficient of 0.9230 and magnitude residues of 10-1 grams. The yields, based on adsorbate initial mass, of the palm oil desorbed from y-alumina AG.650 at 20 MPa up to 30 MPa and 323.15 K up to 328.15 K were 28.880 % up to 34.563 %, while to the andiroba oil on y-alumina AG.450 at 15 MPa up to 25 MPa at 323.15 K were 14.108 % up to 27.972 %. The yields results shows that the increase of pressure and temperature are favorable to the supercritical desorption.
Keywords: Adsorção
Ácidos graxos
Óleos vegetais
Dessorção
Óleo de palma
Elaes guineensis
Andiroba
Carapa guianensis
Alumina
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
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