Modelagem cinética, simulação e otimização da produção de biodiesel em escala piloto usando etanol proveniente de manipueira

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: MELO, James Correia de
• Orientador(a): SILVA, José Marcos Francisco da, ABREU, Cesar Augusto Moraes de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia Química; Óleo de algodão; Etanol de manipueira; Modelagem cinética; Otimização; Biodiesel
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28075

Diversos trabalhos são desenvolvidos visando estruturar as fontes alternativas de energia renovável como os biocombustíveis. Existem diversas oleaginosas adaptadas ao clima da região nordeste, tais como o algodão, a oiticica, o licuri e pinhão manso, cujo potencial depende de mais pesquisas para aumentar a eficiência na produção de biodiesel. Por outro lado, o reagente alcoólico utilizado na reação é fator determinante para viabilidade da produção sendo o metanol amplamente utilizado pelas indústrias, mas existe alternativa promissora a ser empregada a exemplo do etanol proveniente da manipueira, uma água residuária da produção de farinha de mandioca com elevada carga poluente e tóxica. Este trabalho teve como objetivo a modelagem cinética, simulação e otimização operacional da produção de biodiesel, em planta piloto, usando óleo vegetal de algodão e álcool de manipueira. O biodiesel foi produzido na usina de Caetés-PE, gerenciada pelo Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste, onde o etanol passou por um processo de purificação que contou com destilação até mistura azeotrópica e desidratação com uso do glicerol, subproduto do biodiesel, como absorvente, a fim de se obter álcool anidro. A transesterificação do óleo de algodão com o etanol de manipueira foi estudada em diferentes condições, variando-se parâmetros como a temperatura, razão molar etanol/óleo e quantidade de catalisador etóxido de potássio e o desempenho da reação foi analisada por cromatografia gasosa, pela conversão em éster, e os melhores resultados foram obtidos para a quantidade de catalisador de 1%, na razão etanol/óleo (7,5/1) e temperatura de 40 °C. Uma modelagem cinética da transesterificação do óleo de algodão pela rota etílica com álcool de manipueira foi elaborada, com energia de ativação de 23,42 kJ/mol e ordem da reação de 1,5. A caracterização do biodiesel mostrou resultados satisfatórios com teores de éster acima de 98%, mostrando-se ter qualidade exigida pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.