Simulação da reação de transesterificação através de modelos cinéticos com diferentes catalisadores

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Pacheco, Gabriele Nogueira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ácido sulfúrico; Biodiesel; Hidróxido de potássio; Ionic liquid [HSO3-BMIM]; Modelagem; Modeling; Potassium hydroxide; Sulphuric acid; [HSO?-BMIM]
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97139/tde-12122024-123941/

A crescente demanda por energia renovável tem impulsionado a produção de biodiesel, com a modelagem de transesterificação desempenhando um papel fundamental na otimização das condições de reação. Este estudo avalia uma metodologia para simplificar a cinética de transesterificação com base no nível de informação dos dados experimentais utilizados na regressão não linear de modelos cinéticos. Os dados da literatura envolveram reações de transesterificação usando vários catalisadores homogêneos (H2SO4, KOH e [HSO3-BMIM] HSO4) em mecanismos de reação em série paralela consecutiva. A metodologia começa com o modelo mais completo, simplificando-o progressivamente ao substituir o parâmetro menos significativo (com base no valor de p) por um dos passos anteriores ou seguintes, usando passos limitantes como guia. Os modelos foram selecionados com base no Critério de Informação de Akaike e no número de parâmetros significativos (teste t de Student, 95% de confiança). Para H2SO4, onde dados completos da reação (triglicerídeos e todos os produtos) estavam disponíveis, as constantes cinéticas foram estimadas sem simplificação. Em contraste, para KOH (usando apenas dados de glicerol), a simplificação do modelo foi necessária, refletindo o comportamento cinético esperado influenciado pela temperatura e pela reversibilidade da reação. Para o líquido iônico [HSO3-BMIM] HSO4, com dados experimentais limitados, um modelo minimalista com um único parâmetro de reação direta foi suficiente para sistemas de aquecimento convencionais e por micro-ondas. Para o líquido iônico [HSO3-BMIM] HSO4, com dados experimentais limitados, um modelo minimalista com um único parâmetro de reação direta foi suficiente para sistemas de aquecimento convencionais e por micro-ondas. A metodologia proposta consistentemente produziu modelos mais preditivos do que a abordagem comumente utilizada de pseudo-primeira ordem, provando ser vantajosa para a simulação e otimização do processo de biodiesel.