Intensificação do processo de separação de biodiesel com membranas de fluoreto de polivinilideno (PVDF)

dc.contributor.advisorChiavone Filho, Osvaldo
dc.contributor.advisor-co1Padilha, Liana Franco
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-8999-3616pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8522913274131390pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2621516646153655pt_BR
dc.contributor.authorCosta, Glória Louine Vital da
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9952949048590807pt_BR
dc.contributor.referees1Lira, Daniel Silveira
dc.contributor.referees2Silva, Kesia Karina de Oliveira Souto
dc.contributor.referees3Rios, Nathalia Saraiva
dc.date.accessioned2025-01-09T19:02:12Z
dc.date.available2025-01-09T19:02:12Z
dc.date.issued2024-08-30
dc.description.abstractConsidering the alternative sources of biofuels available, biodiesel production has a prominent place in postmodern society. Industrially, transesterification is the most used reaction to obtain biodiesel, obtaining fatty acid esters (biodiesel) and glycerol, as products. Due to the presence of glycerol, additional purification processes are necessary, which cause an increase in costs and production time for the final purified biodiesel, in addition to generating large volumes of effluents. Therefore, the application of membrane separation processes (MSP) has attracted considerable attention and is a very promising area. The process has high separation efficiency, is environmentally safe, requires little energy expenditure and is operationally simple and flexible. In this context, this work aims to evaluate the applicability of membrane separation process in biodiesel purification by formulating blendsthat simulate its composition, containing oleic acid, ethyl ester, ethyl alcohol and glycerin, and with subsequent separation using ultrafiltration polymeric membranes made of polyvinylidene fluoride (PVDF). To perform the experiments, a benchtop permeation module was developed and used to separate the blends, making it possible to determine the retention percentage of the hollow fiber membranes against blends of components of known concentrations. The theoretical hydraulic permeability of the module was 226.34 L/h.m2 .bar. The rejection tests demonstrated good efficiency in the separation of solutes with higher molar mass. The morphology observed by SEM allowed determining the internal diameter (0.813 mm) and external diameter (1.780 mm) of the fibers, and also demonstrated that the membrane has a well-formed structure with good pore distribution. The maximum retention values obtained were 92.07% with the presence of oleic acid in the blend, and 95.50% with the presence of ethyl oleate. The use of membrane separation technology is technically viable for application in biodiesel separation process. However, further research is needed to investigate and define the best operating conditions for the system.pt_BR
dc.description.resumoConsiderando as fontes alternativas de biocombustíveis disponíveis, a produção de biodiesel possui um lugar de destaque na sociedade pós-moderna. Industrialmente, a transesterificação é a reação mais utilizada para a obtenção do biodiesel, obtendo como produtos ésteres de ácidos graxos (biodiesel) e glicerol. Devido a presença do glicerol, são necessários processos adicionais de separação, que provocam aumento nos custos e o tempo de produção do biodiesel final purificado, além de gerar grandes volumes de efluentes. Diante disso, a aplicação dos processos de separação por membranas (PSM) tem atraído atenção considerável, sendo uma área muito promissora. O processo possui alta eficiência de separação, é ambientalmente seguro, requer pouco gasto de energia e tem simplicidade operacional e flexibilidade. Nesse contexto, o trabalho tem como objetivo avaliar a aplicabilidade de PSM na etapa de separação de biodiesel através da formulação de misturas que simulem a sua composição, contendo ácido oleico, éster etílico, álcool etílico e glicerina, e com posterior separação utilizando membranas de ultrafiltração de material polimérico fluoreto de polivinilideno (PVDF). A membrana de ultrafiltração foi avaliada através de testes de permeabilidade hidráulica e rejeição a solutos, também sendo caracterizada quanto a sua morfologia e hidrofobicidade. Para a realização dos experimentos, foi desenvolvido um módulo de permeação de bancada, o qual foi utilizado na separação das misturas, sendo possível determinar a porcentagem de retenção das membranas de fibra oca frente a misturas de componentes e concentração conhecida. A permeabilidade hidráulica teórica do modulo foi de 226,34 L/h.m2 .bar. Os testes de rejeição demonstraram boa eficiência na separação de solutos de maior massa molar. A morfologia observada por MEV permitiu determinar o diâmetro interno (0,813 mm) e externo (1,780 mm) das fibras, também demonstrou que a membrana possui uma estrutura bem formada e com boa distribuição de poros. Os valores máximos de retenção obtidos foram de 92,07% com a presença do ácido oleico na mistura, e 95,50% com a presença de oleato de etila. O uso da tecnologia de separação por membranas possui viabilidade técnica para aplicação no processo de separação do biodiesel. No entanto, é necessário o desenvolvimento de novas pesquisas para realizar o aprofundamento e definir as melhores condições de operação do sistema.pt_BR
dc.identifier.citationCOSTA, Glória Louine Vital da. Intensificação do processo de separação de biodiesel com membranas de fluoreto de polivinilideno (PVDF). Orientador: Dr. Osvaldo Chiavone Filho. 2024. 80f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/61087
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBiodieselpt_BR
dc.subjectProcessos de separação por membranaspt_BR
dc.subjectUltrafiltraçãopt_BR
dc.subjectFluoreto de polivinilidenopt_BR
dc.subjectFibra ocapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.titleIntensificação do processo de separação de biodiesel com membranas de fluoreto de polivinilideno (PVDF)pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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