Otimização do processo de catálise heterogênea para produção de biodiesel etílico: método analítico e parâmetros reacionais - Lisboa, Daniela Correa de Oliveira (2019)
Este estudo teve como foco a otimização do processo de produção de biodiesel etílico por transesterificação entre etanol e óleo de soja e catalisado por óxidos mistos derivados de materiais tipo hidrotalcita (Ox-MgAl, Ox-Lu1%, Ox-Yb1%, Ox-Zn10%Fe10% e OxW2,5%). As condições reacionais que afetam o rendimento desta reação foram investigadas. A metodologia de superfície de resposta (MSR) baseada no Planejamento Composto Central de quatro fatores em cinco níveis foi empregada em duas etapas. No primeiro planejamento experimental as variáveis do processo foram temperatura de reação, tempo de reação, razão molar etanol/óleo e massa de catalisador, enquanto que o rendimento do biodiesel foi a variável resposta principal. No segundo planejamento experimental, as variáveis do processo foram o tempo de reação e razão molar etanol/óleo, sendo a massa de catalisador e a temperatura mantidas constantes. Foram obtidos cinco modelos codificados de segunda ordem que descrevem o rendimento do biodiesel em função do tempo e da razão molar etanol/óleo de soja e as condições ótimas de cada catalisador foram encontradas. Os experimentos foram realizados sob estas condições para confirmar a validade do modelo e o maior rendimento de biodiesel etílico obtido utilizando as variáveis otimizadas. O catalisador Ox-Yb1% proporcionou o maior rendimento (83,8%) depois de 15,5 horas com razão molar etanol/óleo de soja igual a 37/1. Os valores experimentais concordaram com os resultados previstos pela MSR e os modelos de otimização foram validados.