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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Bioenergia (UEL - UEM - UEPG - Unicentro - Unioeste - UFPR)

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Ttulo [PT]: Obteno de monosteres graxos a partir do leo de pinho manso (Jatrofa curcas L.) por transesterificao e esterificao simultneas
Autor(es): Aroldo Saviato
Palavras-chave [PT]:

Biodiesel. leos vegetais. Transesterificao e esterificao. Reaes simultneas. leo de pinho manso. steres etlicos. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Transesterification. Esterification. Jatrofha curcas L. oil. Ethyl esters. Brazil.
rea de concentrao: Biocombustveis
Titulao: Mestre em Bioenergia
Banca:
Pedro Augusto Arroyo [Orientador] - UEM
Camila da Silva - UEM
Claudiney Soares Cordeiro - UFPR
Resumo:
Resumo: A preocupao com o ambiente no qual vivemos, nos timos anos, tem trazido luz da comunidade cientfica o debate sobre aquecimento global, mudanas climticas, escassez dos combustveis e at mesmo sobre competio entre culturas que so destinadas alimentao humana e o seu aproveitamento como fonte de energia. Mediante todos estes aspectos, esta pesquisa teve por objetivo trabalhar com uma planta que se enquadra de maneira positiva em todos os aspectos acima citados, a Jatrofha curcas L., comumente conhecida no Brasil como pinho manso, cujo leo apresenta em sua composio cidos graxos com a predominncia dos cidos olico e linolico. Considerando que o processo de transesterificao no indicado para matrias-primas que apresentam valores de acidez superiores a 0,5 mg de KOH/g de leo, optou-se por utilizar o processo de reao simultnea de transesterificao e esterificao. No entanto, este mtodo de reaes simultneas relativamente novo e relatos sobre a sua utilizao para a produo de biodiesel ainda incipiente na literatura. Assim, o leo de pinho manso foi extrado por prensa mecnica, o qual apresentou uma acidez de 12,58 mg de KOH/g de leo. Os alcois utilizados nas reaes foram o metanol e o etanol e como catalisador utilizou-se cido sulfrico e cido clordrico. Verificou-se que a maior contribuio para a acidez elevada do leo de pinho manso est nas cascas. A extrao por solvente proporcionou um rendimento de 65% em leo contra 26% obtido com a extrao mecnica dos gros em prensas pr-aquecidas. As reaes simultneas foram realizadas em nica etapa e ocorreram em sistema batelada. Para as reaes simultneas de transesterificao e esterificao a utilizao de temperatura de 100 C, com etanol anidro e 1% de cido sulfrico como catalisador levou obteno de rendimentos em steres de 85%, resultados superiores aos obtidos com a utilizao de metanol e cido clordrico. Alm disso, a razo molar lcool:leo, de 20:1, foi considerada tima para as reaes simultneas de transesterificao e esterificao. Tambm, foi verificado que a presena de gua um parmetro que influencia de forma significativa, pois h uma diminuio no rendimento em steres (60%) com a utilizao de etanol 95% m/m, em relao utilizao de lcool 99,5% m/m (anidro). A avaliao da influncia da velocidade de agitao indicou que a limitao transferncia de massa mnima acima de 400 rpm. Os resultados mostraram, ainda, que a presso exerce papel significativo para as reaes simultneas de transesterificao e esterificao. Com presses superiores a 300 psi no se observa variao significativa no rendimento em steres, quando comparado ao valor de 85% obtido com o uso de apenas 40 psi de presso no reator (presso autgena).

Abstract: Over the last few years the preoccupation with the environment where we live, in the light of the scientific community, has raised a debate on global warming, climate changes, shortage of fuel and even discussions about the competition between the crops which are aimed at human food and their utilization as a source of energy. Taking into account all these factors, this work aimed at working with a plant which fits positively in all above aspects: Jatrofha curcas L., commonly known in Brazil as Physic nut, whose oil features in its composition in fatty acid the predominance of oleic and linoleic acid. As acid catalyst esterification can be a process to obtain esters from raw materials with acidity above the levels indicated to transesterification, such process was used in this present work. Therefore, this is a relatively new method and reports on its utilization for the production of biodiesel are still scarce in the published literature. Thus, the physic nut oil was extracted by mechanical press; it presented acidity 12.58% (mg KOH/g). It was used ethanol due to its utilization in Brazil, its renewable and environmentally beneficial nature besides its low toxicity. Sulfuric and hydrochloric acid were used as catalyst. It was found that the great concentration of the oil acidity of the jatrofha curcas is in its peel. The solvent extraction provided yield of 65% in oil against 26% obtained by mechanical extraction of the grains in pre-heated press. The acid esterification, in single step, occurred in closed reactor in batch system. The temperature of 100 C has shown to be the most suitable and it presented the double of the esters yields if compared to the hydrochloric acid. The amount of 1% of sulfuric acid has provided the highest yields in ethyl esters. Furthermore, ethanol utilization as an esterification agent led to superior yields than methanol utilization. The molar ratio of alcohol: oil (20:1) was considered the most appropriate to the esterification reaction. It was found that to molar ratios superior to that, the yield in ester presented a significant drop. It was also found that water is a decisive parameter to the esterification since it influences negatively the yields. This was stressed by using ethanol 95% m/m. The transfer is minimal above 400 rpm. The results also showed that pressure hasA significant role the simultaneous esterification and transesterification reactions. With pressures higher tham 300 psi, no significant variation in the yield of ester was observed when compared to the 85% value obtained with the use of only 40 psi pressure in the reactor (autogenous pressure).
Data da defesa: 25/04/2012
Cdigo: vtls000220813
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2012
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr.Pedro Augusto Arroyo
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Tecnologia . Programa de Ps-Graduao em Bioenergia
Nvel: Dissertao (mestrado em Bioenergia)/
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: pdf completa e revisada - Copia.pdf
Tamanho: 1661 Kb (1701245 bytes)
Criado: 23-04-2016 11:37
Atualizado: 23-04-2016 11:52
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