Interesterificação de óleo de soja para produção de ésteres metílicos de ácidos graxos catalisada por óxido de cálcio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Nunes, Ana Luiza Barrachini
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/001300000xc2p
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Química
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Centro de Tecnologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/16560
Resumo: Price instability of fossil fuels and search for renewable energies have stimulated government programs to increase the percentage of biodiesel in diesel. This biofuel is generally produced by the transesterification reaction, however the various stages of purification to obtain a clean biodiesel, glycerin market saturation and the effluents generated demand the study of new routes for this biofuel production. This study evaluated heterogeneous interesterification from soybean oil and methyl acetate, catalyzed by calcium oxide. Catalyst obtained from calcium carbonate was tested in the reaction after different calcination temperatures, and the hydration-dehydration technique was used to produce nanocrystalline catalyst. CaO samples were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and N2-physisorption at 77K. Interesterification reaction at 275 °C, 1:40 molar ratio oil: methyl acetate and 6 wt% catalyst content for 120 minutes was used with Tukey's test to determine the best calcination temperature, equal to 800 °C. Selected catalyst was used in kinetic experiments to evaluate the effect of temperature, catalyst concentration and oil: methyl acetate molar ratio. The optimum condition was 325 °C, catalyst content of 10 wt%, and 1:40 oil: methyl acetate molar ratio, with a 62.3 wt% fatty acid methyl esters content. Reuse catalyst was tested and the results showed a decreasing catalytic activity. Leaching test and FTIR analysis of the catalyst pointed out to mass loss and adsorbents at the basic sites would be contributing to CaO deactivation.
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Catalyst obtained from calcium carbonate was tested in the reaction after different calcination temperatures, and the hydration-dehydration technique was used to produce nanocrystalline catalyst. CaO samples were characterized by X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and N2-physisorption at 77K. Interesterification reaction at 275 °C, 1:40 molar ratio oil: methyl acetate and 6 wt% catalyst content for 120 minutes was used with Tukey's test to determine the best calcination temperature, equal to 800 °C. Selected catalyst was used in kinetic experiments to evaluate the effect of temperature, catalyst concentration and oil: methyl acetate molar ratio. The optimum condition was 325 °C, catalyst content of 10 wt%, and 1:40 oil: methyl acetate molar ratio, with a 62.3 wt% fatty acid methyl esters content. Reuse catalyst was tested and the results showed a decreasing catalytic activity. Leaching test and FTIR analysis of the catalyst pointed out to mass loss and adsorbents at the basic sites would be contributing to CaO deactivation.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA instabilidade no preço dos combustíveis fósseis e a busca por energias renováveis têm estimulado os programas governamentais a aumentar a porcentagem de biodiesel no diesel. Este biocombustível é geralmente produzido pela reação de transesterificação, no entanto as diversas etapas de purificação para obtenção de um biodiesel limpo, a saturação do mercado da glicerina e os efluentes gerados demandam que sejam estudadas novas rotas para produção de biodiesel. Este estudo avaliou a interesterificação heterogênea do óleo de soja com acetato de metila, catalisada por óxido de cálcio. O catalisador proveniente do carbonato de cálcio foi testado na reação após calcinação em diferentes temperaturas, e a técnica de hidrataçãodesidratação foi utilizada para produzir catalisador nanocristalino. As amostras de CaO foram caracterizadas por difração de raio–X (DRX), análise termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e fisissorção de N2 a 77 K. Reação de interesterificação a 275 °C, proporção molar 1:40 óleo:acetato de metila e teor de catalisador de 6 % em massa por 120 minutos foi usada com o teste de Tukey para determinar a melhor temperatura de calcinação, igual a 800 °C. O catalisador selecionado foi usado em experimentos cinéticos para avaliar o efeito da temperatura, concentração de catalisador e razão molar óleo:acetato de metila. A condição ótima foi 325 °C, teor de catalisador de 10% em massa, e razão molar óleo:acetato de metila de 1:40, com um teor de 62,3% em massa de ésteres metílicos de ácidos graxos (EMAG). O reuso do catalisador foi testado e os resultados mostraram uma atividade catalítica decrescente. Testes de lixiviação e análises FTIR do catalisador indicaram perda de massa e presença de adsorventes nos sítios básicos, contribuindo para a desativação do CaO.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia QuímicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaCentro de TecnologiaCastilhos, Fernanda dehttp://lattes.cnpq.br/4590978604104577Mayer, Flávio Diashttp://lattes.cnpq.br/4268416135140359Enzweiler, Hevelinehttp://lattes.cnpq.br/0460668255910901Nunes, Ana Luiza Barrachini2019-05-14T15:50:35Z2019-05-14T15:50:35Z2018-08-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/16560ark:/26339/001300000xc2pporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2019-05-15T06:01:14Zoai:repositorio.ufsm.br:1/16560Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2019-05-15T06:01:14Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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