Produção de biodiesel em reator contínuo irradiado com micro-ondas via transesterificação com catalisador homogêneo
Carregando...
Data
Autor(es)
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Alex Nogueira Brasil
Matheus Pereira Porto
Matheus Pereira Porto
Resumo
O biodiesel é um combustível renovável, altamente biodegradável, comtoxicidade mínima, que pode ser usado diretamente nos motores a Diesel, sem modificações. O biocombustível é tradicionalmente produzido a partir da transesterificação de gorduras de origem vegetal ou animal. A reação é conduzida com um álcool de cadeia curta, metanol ou etanol, na presença de um catalisador homogêneo básico. A irradiação com micro-ondas vem se mostrando um método adequado para acelerar a reação de transesterificação, podendo ainda levar a uma redução do consumo energético, da quantidade de catalisador e de álcool. O método também apresenta resultados promissores para viabilizar o uso de catalisadores heterogêneos. Para construir e operar reatores irradiados com micro-ondas em larga escala, é necessário estudar um processo contínuo. Neste trabalho, um reator contínuo para produção de biodiesel irradiado com micro-ondas em um forno doméstico adaptado foi projetado e construído. Foi apresentada uma proposta inovadora para o design do reator com módulos de vidro projetados para promoverem mistura eficiente, melhorando o contato entre as fases imiscíveis, fundamental para a ocorrência da reação. Neste reator, foram conduzidas reações de transesterificação com óleo de soja, etanol, e hidróxido de sódio e etóxido de sódio comocatalisadores. Para determinar o ponto ótimo de operação do reator contínuo, foram avaliados os efeitos das variáveis de processo no teor de éster do biodiesel produzido. Com razão molar etanol:óleo de 8,5:1, concentração de etóxido de sódio 0,50 % e tempo de residência de 33segundos, foi obtido o teor de ésteres de 87,8 % no biodiesel. Em condições análogas, em um reator batelada com aquecimento convencional, foi obtido o teor de ésteres de 88,0 % em 2 horas. O etanol foi usado como agente esterificante, pois é renovável e não tóxico, apesar de menos eficiente na reação de transesterificação do que o metanol. O reator contínuo mostrouse promissor para aplicação na produção de biodiesel e, por ter maior volume e maior capacidade do que qualquer outro encontrado na literatura, é um passo importante para o melhor entendimento do scale-up do processo para que, de fato, seja possível produzir biodiesel em larga escala com a irradiação com micro-ondas.
Abstract
Assunto
Engenharia mecânica, Biodiesel, Microondas
Palavras-chave
Engenharia mecânica