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Acesso aberto (Open Access)
Extração do óleo de tucumã-do-Pará (Astrocaryum vulgare) usando CO2 supercrítico visando o aumento de escala
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-04) MENEZES, Eduardo Gama Ortiz; CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5544305606838748; https://orcid.org/0000-0002-4433-6580
Com a crescente demanda mundial por produtos e geração de riqueza, surge a necessidade de investir em novos processos sustentáveis e práticas de engenharia para a ampliação de escala. Assim, o objetivo deste trabalho foi obter óleo de tucumã-do-Pará (Astrocaryum vulgare) rico em β-caroteno usando CO2 supercrítico e verificar a adequação de duas novas equações de aumento de escala. Portanto, foram utilizadas duas isotermas e três pressões (40°C, 60°C, 150bar, 250bar, 400bar). Na condição que apresentou maior rendimento de extração de óleo e de β-caroteno foi realizado um estudo cinético, seguido da aplicação de uma nova equação baseada no teorema π de Buckingham. O maior rendimento de extração de óleo (31,49±0,04%) foi obtido a 60°C e 400bar com alta concentração de ácido oleico, sendo este rendimento similar ao valor obtido por soxhlet que foi de 32,73±0,59% de óleo. A aplicação do teste Tukey (p <0,05) mostra que não há diferença significativa entre o rendimento de extração obtido na isoterma de 40 °C e 60 °C na condição de pressão de 400bar. A maior concentração de β-caroteno (1351,8±0,02 μg/g) foi obtida a 40°C e 400bar, sendo a densidade do solvente considerada a variável mais significativa com maior influência na extração de β-caroteno. O estudo cinético feito com aplicação de uma nova proposta matemática baseada na correlação entre variáveis operacionais (vazão de solvente, massa de alimentação, altura e diâmetro do leito de extração), mecanismo de transferência de massa e constância do ângulo de inclinação das curvas cinéticas que, para a vazão de solvente de 10,93 g/min, na escala maior, a etapa difusiva controlava o mecanismo de transferência de massa.
Acesso aberto (Open Access)
Extração e transesterificação do óleo de resíduo industrial de palmiste usando metanol supercrítico
(Universidade Federal do Pará, 2018-11-23) COSTA, Wanessa Almeida da; CARVALHO JÚNIOR, Raul Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5544305606838748
O palmiste é uma semente oleaginosa encontrada em frutos de Elaeis guineensis Jacq. e que representa um dos principais óleos consumidos no mundo, com uma produção média de 18,59 milhões de toneladas. Seu principal processo de obtenção é a extração por prensagem mecânica que gera, no mundo, aproximadamente 9,6 x 109 toneladas de resíduo também chamado de torta residual. Uma vez que esse resíduo pode ainda apresentar cerca de 12% de óleo remanescente, a extração por fluido supercrítico (EFS) é apresentada como uma alternativa à recuperação deste óleo. A extração por Soxhlet também foi feita para que fosse comparada com a EFS. Pressões de 150, 250 e 350 bar e temperaturas de 40, 60 e 80 °C foram utilizadas nos experimentos. A matéria-prima foi caracterizada antes e depois da EFS por umidade, cinzas, fibras, proteínas e lipídeos e os extratos foram caracterizados por cromatografia gasosa/espectrometria de massas (CG/EM). Os dados cinéticos foram comparados ao modelo de Sovová (2012) e a condição de maior rendimento foi usada nos experimentos de transesterificação. Foram usadas razões molares de 1:24 e 1:42 (óleo:metanol), temperaturas de 250, 300 e 350 °C, pressão constante de 200 bar e tempos reacionais de 5, 10, 15, 20 e 25 minutos. Os produtos também foram analisados por CG/EM para verificação da transformação dos triacilglicerois em ésteres metílicos. Os principais resultados deste estudo foram: a EFS não altera a composição centesimal da matéria-prima; a condição de maior rendimento foi 350 bar e 80 °C; o modelo de Sovová (2012) se ajustou bem aos dados cinéticos; a condição 1:42, 350 ºC foi a que obteve maior teor de ésteres (99,81%) em apenas 5 minutos de reação. A transesterificação de óleo de palmiste em meio supercrítico é uma alternativa válida e que apresenta vantagens em relação ao método convencional, entretanto uma análise mais aprofundada considerando as limitações técnicas e econômicas deste método é necessária.
Acesso aberto (Open Access)
Produção de biodiesel através da hidroesterificação do óleo de andiroba (Carapa guianensis, Aubl.) via Catalise Heterogenea Acida
(Universidade Federal do Pará, 2011-06-30) TEIXEIRA, Evilácio Luz; SOUZA, Mariana de Mattos Vieira Mello; http://lattes.cnpq.br/8882084525542926; FRANÇA, Luiz Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/6545345391702172
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.