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Título: Otimização da síntese do AlSBA-15 para produção de biodiesel por transesteri-ficação do óleo de coco
Título(s) alternativo(s): Optimization of the synthesis of AlSBA-15 for production of biodiesel by transesterification of coconut oil
Autor(es): Rodrigues, Gicélia
Palavras-chave: AlSBA-15;Óleos vegetais;Reação de transesterificação;Pirólise;Biodiesel
Data do documento: 22-Ago-2014
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: RODRIGUES, Gicélia. Otimização da síntese do AlSBA-15 para produção de biodiesel por transesterificação do óleo de coco. 2014. 136f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: Stimulus encouraging the production and consumption of biodiesel favors the policy of pre-serving the environment, contributing to the reduction of greenhouse gas reducing climate change. The current trend of research in this field focuses on improving these processes with the use of heterogeneous catalysts, seeing has significant advantages such as: low contamination of products, ease of separation of the catalyst from the reaction medium, possibili-ty of reuse of the catalyst, decreased corrosion problems. The objective of this research was to optimize the synthesis of AlSBA-15 for the production of biodiesel through transesterification process via ethyl route. For the optimization of hydrothermal synthesis of type AlSBA-15 catalyst has assembled a 23 factorial experimental matrix with eleven trials. The stoichiometric amounts of starting materials were varied according to different ratios Si / Al which is a factor in the experimental design, in addition to the time and temperature of aging of the synthesis gel. The material showed the best results of characterization (SBET = 591.7 (m2 / g), Vp = 0.83 (cm3 / g), Dp = 5.59 (nm), w = 6.48 (nm) was synthesized at 100 ° C for 24 hours, with a ratio Si / Al = 10.This material was applied as a heterogeneous catalyst in the reaction of ethyl transesterification as raw coconut oil in natura. Coconut oil presented suitable for obtaining biodiesel via ethyl route.The visual aspects and physical-chemical characteristics of the reaction products show that AlSBA-15 catalyst favored the reaction. According to physical-chemical analysis the order of oxidative stability of the product of the transesterification reaction was: catalytic reaction at 1500 ° C> non-catalytic reaction at 100 ° C> 100 ° C catalytic> catalytic reaction at 200 ° C Reaction. The results of oxidative stability and kinematic viscosity shows that the biodiesel produced in the catalytic sandblasting held at 150 ° C which was maintained within the ABNT NBR 7148, ABNT NBR 10441 and EN 14112.
metadata.dc.description.resumo: Atualmente, o Brasil conta com grande potencial e boas perspectivas futuras para a manutenção e ampliação de sua matriz energética. São exemplos de alternativas para o futuro, os petróleos oriundos do pré-sal, energias eólicas, hidrelétricas, nuclear, além dos biocombustíveis. O estímulo à produção e ao consumo de bicombustível favorece mundialmente a política de preservação ao meio ambiente, contribuindo na redução dos gases, poluentes, causadores do efeito estufa e redução das alterações climáticas. A presença de catalisadores nos processos de produção de bicombustíveis desempenha um importante papel na melhoria da rotas de produção, tais como: taxa de reação, rendimento e seletividade de produtos e co-produtos de alto valor agregado. A tendência atual das pesquisas nesse campo foca no aprimoramento desses processos com o uso de catalisadores heterogêneos, visto que catalisadores heterogêneos apresentam vantagens significativas, tais como: menor contaminação dos produtos, facilidade de separação do catalisador do meio reacional, possibilidade de reaproveitamento do catalisador, diminuição dos problemas de corrosão. Portanto, pesquisas estão sendo desenvolvidas para obtenção de materiais mesoporosos, que são catalisadores heterogêneos, devido ao fato de que esses materiais apresentam facilidade de síntese e são economicamente viáveis, apresentam poros relativamente grandes que facilitam a acessibilidade de ácidos graxos no interior das partículas, minimizando resistências ao transporte de massa. Após montada matriz experimental para a síntese do Al-SBA-15, foi realizado a síntese hidrotérmica do Al-SBA-15 com diferentes razões de Si/Al variando as quantidades estequiométricas dos materiais precursores.Os testes catalíticos foram a reação de transesterificação utilizando como mátria-prima o óleo de coco bruto e a pirólise. As reações de transesterificação foram realizadas em um reator Parr de aço inoxidável, modelo 4523, equipado com agitador mecânico, indicadores de temperatura e pressão. O tratamento cinético referente aos dados da pirólise do óleo de coco puro e do óleo de coco com AlSBA-15, realizou-se por meio da utilização de curvas termogravimétricas (TG) obtidas em uma termobalança modelo TGA/SDT Q600 da TA instruments, nas seguintes taxas de aquecimento: 5,10 e 20°C min-1. O óleo de coco bruto apresentou com uma matéria-prima apropriada para obtenção do biodiesel via rota etílica e o catalisador sintetizado com as condições experimentais I, apresentou as melhores condições para a síntese de biodiesel. Os aspectos visuais e as características físico-químicas dos produtos da reação, mostram que o catalisador AlSBA-15 favoreceu a reação. De acordo com as analises físico-químicas a ordem de estabilidade oxidativa do produto da reação de transesterificação foi: 1500°C +AlSBA-15 > 100°C> 100°C + AlSBA-15> 200°C + AlSBA-15.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/19398
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