Estudo experimental, simulação e modelagem do efeito de agitação e mistura no processo da produção de biodiesel de soja (Glycine max) metílico e etílico. - PEITER, Amanda Santana. (2017)
O consumo de combustíveis derivados do petróleo aumenta a cada ano, o que resulta no aumento da poluição atmosférica. Devido a isso a economia mundial necessita de fontes alternativas de energia. O biodiesel existe como alternativa ao diesel. Biodiesel pode ser obtido a partir da reação de transesterificação, na qual os triglicerídeos presentes nos óleos vegetais ou gorduras animais reagem com álcool de cadeia curta na presença de um catalisador para obter os ésteres de ácidos graxos. Neste trabalho foi encontrada a cinética da reação de transesterificação de óleo de soja com metanol e com etanol, na presença de hidróxido de sódio, para produzir biodiesel. Para o biodiesel metílico a cinética foi de primeira ordem e para o etílico a cinética foi de segunda ordem. Esses dados da cinética foram utilizados para fazer simulações das reações. A técnica de fluidodinâmica computacional CFD permite um estudo profundo e detalhado, inclusive análises de campos de velocidade e pressão, sem a necessidade de técnicas experimentais avançadas de análise ou custos financeiros para montagem de planta piloto. Essa técnica é desenvolvida principalmente em pacotes comerciais como o Ansys, que oferece diversas interfaces gráficas e modelos. Neste trabalho foi criada a geometria e a malha para o tanque com os diferentes impelidores e inseridas as condições da reação para encontrar os resultados. O modelo utilizado foi o de turbulência k- ε, a cinética foi considerada de primeira ordem para o metanol e de segunda ordem para o etanol e o sistema considerado monofásico e multicomponente. A simulação para o etanol não se mostrou satisfatória, pois as frações mássicas simuladas não tiveram o comportamento semelhante ao experimental. Já para as reações com metanol, as frações mássicas obtidas pela simulação ficaram bem próximas as encontradas experimentalmente, mostrando que a simulação foi satisfatória.