Banca de DEFESA: LUIZ ELÓI DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: LUIZ ELÓI DA SILVA
DATA: 29/02/2016
HORA: 10:00
LOCAL: AUDITÓRIO DO PPGEM
TÍTULO: DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA E PROCESSO DE ANÁLISE NA PRODUÇÃO DE BIODIESEL EM UNIDADE PILOTO DE ROTA ETÍLICA PARA USO EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA CONFORME OS PADRÕES DA ANP
PALAVRAS-CHAVES: transesterificação, rota etílica, algodão, planejamento, unidade piloto.
PÁGINAS: 101
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
RESUMO: O presente trabalho objetivou otimizar em reator a produção de biodiesel de óleo de algodão via rota de transesterificação etílica utilizando planejamento fatorial fracionado para aplicação em unidade piloto acompanhada da caracterização de suas propriedades. As propriedades reológicas (óleo de algodão, soja, canola, girassol e milho) foram determinadas utilizando-se um reômetro Thermo Haake com geometria de cilindros concêntricos. As medidas foram realizadas a 30, 45 e 60ºC. A modelagem dos dados experimentais foi feita pelo ajuste dos dados aos modelos de Ostwald-de-Waelle (Kn), Herschel-Bulkley (= 0 + Kn), Newton (μγ) e Bingham (= 0 + ). Para produção de biodiesel, os experimentos foram realizados em duas etapas. Na primeira etapa foi realizada a caracterização do óleo de algodão e o estudo da otimização laboratorial das variáveis (temperatura, concentração do catalisador, rotação, tempo de reação e razão molar) que interferem na transesterificação etílica do óleo de algodão com NaOH e KOH, utilizando-se o planejamento fatorial fracionado (25-1). Na unidade piloto foi reproduzido apenas o ensaio otimizado em laboratório com o catalisador NaOH. Os dados relacionados à reologia e ao planejamento fatorial foram analisados utilizando-se o software Statistica 7.0 (Statsoft, USA). A comparação dos rendimentos obtidos entre os níveis estabelecidos para cada variável foi realizada pelo teste de Tukey em até 5% de probabilidade utilizando-se o software SAS 9.3 (2011). Os modelos de Newton e Ostwald-de-Waelle foram os que melhor representaram o comportamento reológico das amostras, onde foi observado um comportamento linear ao longo do escoamento. A temperatura apresentou influência significativa no comportamento da viscosidade aparente dos óleos estudados, a qual diminui com a elevação da temperatura. A caracterização físico-química do óleo constatou os seguintes valores para viscosidade cinemática (36,18 mm2/s), densidade (921 kg/m3), índice de acidez (0,47 mg KOH/g) e índice de peróxido (1,99%). As curvas de TGA/DTGA do óleo demonstraram 98,89% de perda de massa com Tpeak próxima a 411,10 °C e para o biodiesel foram visualizadas três etapas sendo a maior perda de massa (89,32%) a 228,53 ºC. Todas as variáveis afetaram o processo de produção do biodiesel quando foi empregado KOH e para NaOH, apenas a média de todas as interações e a razão molar. A razão molar foi a variável que mais afetou a reação de transesterificação etílica. O rendimento máximo obtido em escala laboratorial foi 89,22% para NaOH; 80,27% para KOH e na unidade piloto (80%) utilizando-se NaOH. As variáveis temperatura (35 ºC), concentração do catalisador - NaOH (0,8%), rotação (109 rpm); tempo de reação (90 minutos) e razão molar etanol/óleo de 10:1 destacaram-se como as condições ótimas do processo de produção. Portanto, estas condições refletem a eficiência do processo caracterizado pelo tempo curto e baixo gasto energético, o que torna o biodiesel de óleo de algodão mais competitivo economicamente e ambientalmente mais correto preconizando as diretrizes do PNPB.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1753873 - ABEL CAVALCANTE LIMA FILHO
Presidente - 330572 - CARLOS ANTONIO CABRAL DOS SANTOS
Externo ao Programa - 6338198 - FLAVIO LUIZ HONORATO DA SILVA
Interno - 331013 - FRANCISCO ANTONIO BELO
Externo à Instituição - GABRIEL FRANCISCO DA SILVA
Externo ao Programa - 1639404 - JEAN PIERRE VERONESE
Externo ao Programa - 1544444 - MARTA MARIA DA CONCEICAO