Estudo e avaliação do processo eletroquímico para obtenção do catalisador metilato de sódio utilizado na produção de biodiesel.

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: SALES, Emanuele Montenegro.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Membrana CMV; Membrana CSO; Catalisador; Modelagem; Membranas Catiônicas; Eletrólise; CMV Membrane; CSO Membrane; Catalyst; Modeling; Cationic Membranes; Electrolysis; Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7401

O metilato de sódio é um catalisador utilizado na produção de biodiesel. Atualmente esse catalisador é produzido por dois métodos convencionais que apresentam alto custo de produção. O principal objetivo da presente Tese de Doutorado é o estudo da produção do catalisador metilato de sódio em metanol numa rota eletroquímica, através de membranas íon-seletiva catiônica comercial. Essa metodologia inovadora para a produção do catalisador por meio da eletrólise, em reatores eletroquímicos com membranas catiônicas surge como uma destas tecnologias; que pode se tornar eficaz para obter o catalisador. É considerada uma tecnologia atrativa, uma vez que apresenta algumas vantagens sobre os processos tradicionais, tais como: (1) A reação ocorre diretamente dos íons sódio com o Álcool (metanol) eliminando a água proveniente da pré-solubilização dos hidróxidos (NaOH, KOH) no Álcool (metanol), (2) Não gera resíduos de mercúrio e cloro gasoso; na produção de metilato de sódio proveniente de um amálgama de sódio produzido a partir da eletrólise do cloreto de sódio numa célula de mercúrio, (3) Não apresenta altos custos; como ocorre na produção do catalisador utilizando sódio metálico. O estudo foi realizado em etapas distintas: Inicialmente foram estudadas as propriedades físicas das membranas CMV e CSO como: difusividade induzida de sódio, estabilidade química, resistividade, absorção de água, capacidade de troca iônica, análise de Espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Posteriormente, foram realizados ensaios no reator eletroquímico de configuração transversal e investigou-se o rendimento do catalisador com as duas membranas, a corrente limite do processo, a extração de sódio e a variação de potencial. Ao mesmo tempo, foi realizada uma análise dimensional no qual foi proposto diferentes modelos empíricos para a eficiência de transferência de massa para o reator com eletrodo de DSA (De Nora), com eletrodo de Espuma de Níquel G60, seguido do estudo de distribuição do tempo de residência-DTR. Pode-se concluir quepara 48h de operação da célula eletroquímica as membranas CSO e CMV apresentam um valor máximo de 12% v/v e 11% v/v de metilato de sódio em metanol. Em relação amembrana CSO o rendimento obtido foi de 2,8 % v/v a mais que a membrana CMV utilizando como eletrodo deespuma de Níquel (G60). De modo geral, a mudança do eletrodo de DSA no reator para o eletrodo de Espuma de Níquel (G60) pode ser utilizado para maximizar a eficiência de custo, equilibrando a eficiência elétrica com o baixo custo do eletrodo.