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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Simulao computacional da produo de biodiesel por hidroesterificao
Ttulo [EN]: Computer simulation of biodiesel production by hydro-esterification
Autor(es): Guilherme Duenhas Machado
Palavras-chave [PT]:

Biodiesel. Esterificao. Hidroesterificao. Coluna de destilao reativa. Reator PBR. Simulao computacional. Produo. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Biodiesel. Reactive distillation column. Simulation. Esterification. Hydro-esterification. PBR. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Doutor em Engenharia Qumica
Banca:
Vladimir Ferreira Cabral [Orientador] - UEM
Carla de Cssia Rodrigues da Silva Rossi - UEM
Christian Gonalves Alonso - Universidade Federal de Gois
Edson Antonio da Silva - UNIOESTE
Camila da Silva - UEM
Resumo:
Resumo: O desenvolvimento de fontes limpas de energia tornou-se uma necessidade de suma importncia, devido s consequncias do aquecimento global intensificadas nos ltimos anos e a inevitvel carncia futura de combustveis fsseis. Por esta razo, a produo de biodiesel, combustvel limpo que pode substituir parcial ou totalmente o leo diesel, tem alcanado destaque significativo. O mtodo convencional de produo deste biocombustvel descontnuo e em catlise alcalina homognea e requer matrias primas de elevada qualidade. A produo de biodiesel pela reao de hidroesterificao a partir de matria graxa sem restries significativas atrai destaque devido a uma srie de vantagens que esta tcnica apresenta. Esse trabalho tem como principal objetivo contribuir com este tema, apresentando simulaes computacionais de um processo contnuo multi-etapas de produo de biodiesel por hidroesterificao. Para a etapa de hidrlise optou-se pelo reator tubular de leito fixo enquanto que para a etapa de esterificao fez-se uso da tecnologia da coluna de destilao reativa, parte central desta tese. Os resultados das anlises de sensibilidade definiram as melhores condies para a etapa de hidrlise que foram de 80 mol/min para a vazo de alimentao, razo molar de alimentao entre a gua e a triolena de 11:1 a 220 C com 20g de catalisador no interior do reator tubular. J para a etapa de esterificao, a coluna de destilao reativa simulada no exemplo do biodiesel etlico de soja, as condies timas foram: razo de refluxo mnima, refervedor desligado, 480 K na corrente de entrada de hidrolisado de soja, 40g de catalisador por estgio. Na anlise trmica no refervedor, a opo por desliga-lo alm da melhor eficincia gerou reduo no consumo de energia ao longo da coluna, e ainda evita-se a exposio do biodiesel a elevadas temperaturas. Com estas condies operacionais de ambas as etapas, converses de at 99% foram obtidas, superiores pureza do biodiesel a ser comercializado sob as legislaes atuais vigentes no pas.

Abstract: The development of clean energy sources has become a necessity of the utmost importance, because the consequences of global warming intensified in recent years and the inevitable future shortages of fossil fuels. For this reason, the production of biodiesel, a clean fuel that can partially or totally replace diesel oil, has achieved significant prominence. The conventional method of production of this biofuel is discontinuous with basic homogeneous catalysis and requires materials of high quality. The production of biodiesel by reacting hidroesterification from fatty matter without significant restrictions attracts prominent due to a number of advantages that this technique has. This work has as main objective to contribute to this theme, presenting computer simulations of a multi-steps continuous process for producing biodiesel by hidroesterification. For the hydrolysis step we chose the packed bed reactor (PBR) while for the esterification step was made use of the technology of reactive distillation column, the central part of this thesis. The results of sensitivity analysis defined the best conditions for the hydrolysis step that were 80 mol / min of molar flow rate, feed molar ratio between water and triolein to 11:1 at 220 C with 20g of catalyst in inside the tubular reactor. As for the esterification step, the reactive distillation column simulated in the example that soy hydrolyzed react with ethanol, the optimum conditions were: minimum reflux ratio, reboiler off, 480 K in the feed of soy hydrolyzed, 40g of catalyst in each stage. In the reboiler thermal analysis, the best efficiency generated a reduction in energy consumption along the column, and yet avoids the exposure of biodiesel at high temperatures. With these operating conditions of both steps, up to 99% conversions were obtained, the higher purity of the biodiesel to be marketed under the current legislation in force in Brazil.
Data da defesa: 19/12/2011
Cdigo: vtls000207990
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2011
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Vladimir Ferreira Cabral
Co-Orientador: Prof. Dr. Lcio Cardozo Filho, Donato A. G. Aranda
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia . Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Tese (doutorado em Engenharia Qumica)/
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Tese GuiDM.pdf
Tamanho: 9624 Kb (9855143 bytes)
Criado: 09-09-2013 11:22
Atualizado: 09-09-2013 11:28
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