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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química

Título [PT]: Estudo da substituição parcial do adsorvente comercial por cinzas de cavaco de madeira no branqueamento do óleo de soja
Título [EN]: Study of partial replacement of commercial adsorbent by wood ashes on bleaching of soybean oil
Autor(es): Andréia Cristina Peracchi Oro
Palavras-chave [PT]:

Extração de óleo. Óleo de soja. Processo de destilação. Brasil.

Oswaldo Curty da Motta Lima [Orientador] - UEM Nehemias Curvelo Pereira - UEM Marcelo Fernandes Vieira - UEM Gilberto da Cunha Gonçalves - UTFPR

Resumo: A biomassa representa uma fonte significativa de energia na matriz energética brasileira. Sua utilização para queima em caldeiras de cogeração de forma crescente tem aumentado a geração do resíduo deste processamento, a cinza de caldeira, que necessita de tratamento ou disposição adequada. A etapa de branqueamento do óleo de soja é uma etapa importante no processo de refino. Hoje, adsorventes do tipo terras ativadas são utilizados para a retirada da cor. A utilização de cinzas para o branqueamento do óleo de soja por adsorção dos componentes indesejáveis cria a perspectiva da substituição parcial do adsorvente comercial, diminuindo os custos da etapa de branqueamento. Sendo assim, o objetivo principal deste trabalho foi caracterizar a cinza da queima de cavaco de madeira em uma caldeira do setor agroindustrial e analisar seu potencial como adsorvente de baixo custo para remoção de substâncias indesejáveis naturais do óleo de soja, comparando o poder de adsorção deste adsorvente em relação ao do adsorvente comercial. Os dois adsorventes (cinza e terra ativada) foram caracterizados e comparados com relação à granulometria, pH, umidade, área superficial, volume e diâmetro de poros, DRX, FTIR e MEV. A cinza apresenta granulometria aproximadamente seis vezes maior que a terra ativada. O pH da cinza obtido (13,31) é bastante superior ao da terra ativada (2,30). Com relação à área superficial, a cinza apresenta 50% do total observado para a terra, enquanto que o volume e o diâmetro de poros encontrado para os dois adsorventes foram muito próximos. Picos de DRX e grupos vibracionais de FTIR mostraram grandes diferenças na composição dos dois adsorventes, porém ambos apresentam teor elevado de sílica. O poder de adsorção de cor vermelho, clorofila e sabões do óleo foi estudado para os dois adsorventes a uma concentração de 2% m/m de adsorvente no óleo, com tempo de contato de 90 min e temperatura de 110°C. A terra ativada mostrou potencial de remoção, nestas condições, de 76% para cor vermelho, 90% para clorofila e 100% para sabões. Já a cinza de cavaco de madeira apresentou potencial de remoção de 28%, 18% e 69% para os mesmos adsorbatos. Quando analisamos isoladamente os resultados do potencial de remoção de cor vermelho, clorofila e sabões do óleo com cinza de cavaco fica evidente a possibilidade da substituição parcial (blends de terra ativada e cinza) ou da realização de pré-tratamento do óleo neutro-seco com a cinza antes da etapa de branqueamento com TA. Estas alternativas tornam possível a redução do consumo específico do adsorvente comercial e a conseqüente redução do custo industrial do óleo de soja refinado. Abstract: Biomass represents a significant source of energy in the Brazilian energy matrix. It's increasingly use for burning in cogeneration boilers has increased the generation of the waste of this process, boiler ash, requiring treatment or proper disposal. The bleaching stage of soybean oil is an important step in the refining process. Today, the adsorbents like activated earth/clay are used for color removal. Using boiler ash for bleaching of soybean oil by adsorption of the undesirable components creates the perspective of partial substitution of the commercial adsorbent, reducing the cost of the bleaching step. Thus, the aim of this work was to characterize the ash from burning wood chips from a boiler in the agroindustrial sector and examine its potential as a low cost adsorbent for the removal of unwanted substances from natural soybean oil, comparing the adsorption power of it with the commercial adsorbent. Both adsorbents (activated clay and wood ash) were characterized and compared in terms of particle size, pH, moisture, surface area, pore volume and diameter, XRD, FTIR and SEM. Wood ash has particle size approximately 6 times bigger than activated clay. The pH obtained from wood ash (13,31) is much higher than the one observed from activated clay (2,30). With regard to surface area, wood ash has 50% of the value obtained from activated clay, while the pore volume and diameter for both adsorbents were very close. XRD peaks and vibrational groups in FTIR analysis showed large differences in the composition of both adsorbents, but both have high silica content. The adsorbent power of red color, chlorophyll, soaps and free fatty acids from the oil were studied for both adsorbents at a concentration of 2% w/w in oil, contact time of 90 min and temperature of 110°C. Activated clay showed removal potential, under those conditions, of 76% for red color, 90% for chlorophyll and 100% for soaps. Wood ash showed removal potential of 28%, 18% and 69% for the same adsorbats. When analyzing separately the results of the potential removal of red color, chlorophyll and soap from oil with wood ash, becomes evident the possibility of partial replacement (blends of activated clay and wood ash) or pre-treatment of the oil with wood ash before the traditional bleaching step. These alternatives make it possible to reduce the specific consumption of the commercial adsorbent and the consequent reduction in the manufacturing cost of refined soybean oil.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Oswaldo Curty da Motta Lima Co-Orientador: Prof. Dr. Nehemias Curvelo Pereira Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Centro de Ciências Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química Nível: Dissertação (mestrado em Engenharia Química) UEM: Departamento de Engenharia Química

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertação Andréia Cristina Peracchi Oro.pdf
Tamanho: 3199 Kb (3275808 bytes)
Criado: 29-06-2016 14:42
Atualizado: 29-06-2016 14:48
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