Produção de biodiesel em reator contínuo irradiado com micro-ondas via transesterificação com catalisador homogêneo - Laura Rodrigues Alves Soares (2015)
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.