Avaliação de catalisadores a base de carvão da pirólise do lodo de esgoto e carbetos de molibdênio na transesterificação metílica do óleo de soja

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Alexandrino, Angelinne Costa
• Orientador(a): Sousa, João Fernandes de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Óleo de soja; Transesterificação; Carbetos de molibdênio; Carvão do lodo de esgoto; Biodiesel; Modelo cinético
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24504

Há décadas que a produção de combustíveis alternativos visando à substituição do petróleo e de seus derivados tem despertado o interesse de muitos pesquisadores em todo o planeta. Biodiesel é uma alternativa renovável, o qual pode ser produzido a partir de óleos residuais, gorduras animais e óleos vegetais através do processo de transesterificação heterogênea utilizando álcoois. Nesse contexto, catalisadores heterogêneos têm se apresentado como potencial na produção de biodiesel em razão da possibilidade do seu reuso e por ser um processo mais limpo e eficiente. No presente trabalho, carvão ativado obtido da pirólise do lodo de esgoto (C.A), Mo2C, Mo2C/C.A e Ni (20%)-Mo2C/C.A foram avaliados no processo de transesterificação metílica do óleo de soja refinado visando à produção de biodiesel. O carvão do lodo foi tratado com o KOH no sentido de abrir os poros e promover maior área especifica de contato, seguido de ativação física. Os catalisadores a base de molibdênio foram sintetizados a partir da reação gás-sólido utilizando como precursor heptamolibdato de amônio e uma mistura de CH4/H2. Todos os materiais foram caracterizados utilizando as análises de TG, DRX, FRX, MEV, B.E.T e granulometria a laser. O processo de transesterificação foi avaliado em um reator de mistura constituído de um sistema de aquecimento e refluxo da fase alcoólica. Em temperatura constante de 65 oC, as condições operacionais estudadas para a reação foram: a natureza e concentração mássica (1 a 5%) do catalisador em relação à massa do óleo, a razão molar óleo/álcool (1/6 a 1/18), o pH do meio reacional (2,0 a 8,5), o tempo de reação (3 e 5 h) e a velocidade de agitação da fase líquida (450 e 600 rpm). Para todas as condições e demais catalisadores, o biodiesel foi produzido. A conversão máxima do óleo de soja encontrada foi de 27,34%, no estudo cinético, para o catalisador Mo2C/C.A nas condições operacionais de 1% de catalisador, 6 h de reação, razão molar óleo/álcool de 1/12 e pH = 5. Na análise de caracterização de uma amostra de biodiesel produzido o ponto de fulgor apresentou valor de 141 ºC, o qual está acima do mínimo especificado pela ANP. Um modelo cinético pseudo homogêneo foi utilizado, para o catalisador Mo2C/C.A através do qual foi mostrado que os resultados experimentais se ajustaram satisfatoriamente a uma cinética de 1ª ordem, cuja constante cinética de velocidade teve como valor 0,0009 min-1.