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Título: Interesterificação do óleo de algodão com acetato de metila por ultrassom
Autor(es): Medeiros, Aldo Miro de
Palavras-chave: Interesterificação;Biodiesel;Cinética;Planejamento experimental estrela e Gossypium hirsutum L
Data do documento: 25-Jul-2016
Citação: MEDEIROS, Aldo Miro de. Interesterificação do óleo de algodão com acetato de metila por ultrassom. 2016. 90f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: In this paper we present a study of the interesterification process of cottonseed oil (Gossypium hirsutum L.) with methyl acetate using potassium methylate as a catalyst in the presence of ultrasonic waves. In order to better understand the important process variables, we used an experimental design star type, a response surface methodology and statistical techniques. The experiments were carried out with molar ratio ranging from 1:8 to 1:24, percentage of catalyst from 0.1 to 1.3 % mass, amplitude of the ultrasonic nozzle 30 to 90 % (180 to 540 W) and pulse vibrating 50 to 90 %. In planning, the temperature used was 50 °C, the reaction time 30 min and the ultrasonic nozzle diameter of 28 mm. Statistica 8.0 software was used to optimize the process variables, wherein the molar ratio was optimized in 1:14.87, catalyst concentration of 1.17 %, amplitude of the ultrasonic nozzle 67.64 % and vibration pulse of 67.30 %. For the optimized by experimental design (98.12 % of triglyceride conversion), we performed a kinetic study of the reaction at temperatures of 30, 40 and 50 °C. The reaction was performed with 2nd-order kinetics in that the rate constant of the reaction increases with increasing temperature. The activation energy was quantified in 79.129 kJ/mol. Finally, we conducted a comparative study of the production of methyl esters by interesterification in the presence of ultrasonic waves, with a conventional method (mechanical stirring), with a significant increase of 13 % of triglyceride conversion with the use of ultrasonic waves compared with a conventional method.
metadata.dc.description.resumo: No presente trabalho foi realizado um estudo do processo de interesterificação do óleo de algodão com acetato de metila, usando metóxido de potássio como catalisador, na presença de ondas ultrassônicas. Com o objetivo de melhor compreender as variáveis importantes do processo, foi utilizado um planejamento experimental do tipo estrela, uma metodologia de superfície de resposta e técnicas estatísticas. Os experimentos foram realizadas com razão molar variando de 1:8 a 1:24, percentagem de catalisador de 0,1 a 1,3% em peso, amplitude do bico ultrassônico de 30 a 90% (180 a 540W) e pulso de vibração de 50 a 90%. No planejamento, a temperatura utilizada foi de 50 °C, o tempo de reação de 30 min e o diâmetro do bico ultrassônico de 28 mm. Utilizou-se o software Statistica 8.0 para otimizar as variáveis do processo, onde a razão molar foi otimizada em 1:14,87, concentração de catalisador em 1,17%, amplitude do bico ultrassônico em 67,64% e pulso de vibração em 67,30%. Nas condições otimizadas pelo planejamento experimental (98,12% de conversão de triglicerídeos), foi realizado um estudo cinético da reação nas temperaturas de 30, 40 e 50 °C. A reação se apresentou com uma cinética de 2ª ordem, em que a constante de velocidade da reação cresce com o aumento da temperatura. A energia de ativação foi quantificada em 79,129 kJ/mol. Por fim, foi realizado um estudo comparativo da produção de biodiesel por interesterificação na presença de ondas ultrassônicas, com uma metodologia convencional (agitação mecânica), sendo verificado um aumento significativo de 13% da conversão de triglicerídeos com a utilização de ondas ultrassônicas em comparação com uma metodologia convencional
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21686
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