Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26913
ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-4435-8648
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Embargado
Title: Membranas de celulose regenerada extraída da casca de amendoim para filtração de biodiesel: preparação, caracterização e aplicação
Alternate title (s): Regenerated cellulose membranes extracted from the peanut shell for the filtration of biodiesel: preparation, characterization and application
Author: Reis, Ana Maria Salomão dos
First Advisor: Faria, Anizio Marcio de
First coorientator: Ribeiro, Elaine Angélica Mundim
First member of the Committee: Pasquini, Daniel
Second member of the Committee: Oliveira, Marcelo Firmino de
Summary: A produção de biodiesel pela via convencional, transesterificação por catálise básica, é um processo que resulta não somente na mistura de ésteres etílicos, mas também em glicerol como subproduto da reação. Desta forma, ao final do processo de produção é necessária a purificação do biodiesel, que convencionalmente é feito pela lavagem do biodiesel com água tratada, gerando, um grande volume de efluente residual. Neste trabalho teve por finalidade desenvolver e empregar membranas de celulose regenerada, proveniente da casca de amendoim, para a filtração de biodiesel, visando uma alternativa eficiente e ambientalmente favorável ao processo convencional. A celulose foi extraída da casca de amendoim, que normalmente é descartada como resíduo, e regenerada na forma de membranas finas. O processo de preparação das membranas foi otimizado através de um planejamento de experimentos, obtendo como condições ótimas o uso de Na2SO4 como agente porogênico, razão cuproetilenodiamina:celulose de 25,0:1,00 (mL:g) e a massa de agente porogênico de 0,60 g. As membranas preparadas sob condições otimizadas além de eficientes no processo de filtração, % ésteres metílicos > 96,5%, se mostraram também com boa repetibilidade, RSD < 2%. As espessuras das membranas também foram definidas em 51 μm, sendo que membranas mais espessas apresentaram maior dificuldade de filtração e mais finas resultaram em permeação total dos produtos de transesterificação. As membranas foram caracterizadas físico-quimicamente se apresentando como membranas densas e não-porosas, porém com o contato de moléculas de glicerol e metanol residuais do biodiesel a membrana sofre expansão de sua estrutura permitindo a permeação dos ésteres metílicos. O biodiesel filtrado foi caracterizado e suas características comparadas àquelas de biodiesel obtido pelo processo de purificação convencional. Todos os parâmetros de qualidade avaliados, em especial o teor de glicerol livre, apresentaram-se dentro dos limites especificados pela Resolução ANP nº 07/2008.
Abstract: The production of biodiesel via transesterification by basic catalysis is a process that results not only in the mixture of fatty acid methyl esters (FAME), but also in glycerol as byproduct of the reaction. Thus, at the end of production process it is necessary to purify the biodiesel, which is conventionally made by washing the biodiesel with treated water, generating a large volume of residual effluent. The purpose of this work was to develop and employ regenerated cellulose membranes from the peanut shell for the filtration of biodiesel, aiming at an efficient and environmentally friendly alternative to the conventional process. Cellulose was extracted from the peanut shell, which is usually discarded as residue, and regenerated as fine membranes. The membrane preparation process was optimized through experimental design, obtaining as optimal conditions the use of Na2SO4 as a porogenic agent, cuproethylenediamine:cellulose ratio of 25.0:1.00 (mL:g) and the mass of porogenic agent of 0.60 g. Membranes prepared under optimized conditions in addition to filtration efficiency ,% methyl esters > 96.5 %, were also shown to have good repeatability, RSD < 2 %. The thicknesses of the membranes were also defined as 51 μm, with thicker membranes presenting greater difficulty in filtration and thinner total passage of the transesterification products. The membranes were physicochemically characterized presenting themselves as dense and non-porous membranes, but with the contact of residual glycerol and methanol molecules from biodiesel the membrane undergoes expansion of its structure allowing the permeation of the methyl esters. In addition, the filtered biodiesel was characterized, and its characteristics compared to those of biodiesel obtained by the conventional purification process (washed biodiesel). All quality parameters evaluated, in special the free glycerol content, were within the limits specified by ANP Resolution 07/2008.
Keywords: Membranas de celulose
Cellulose membrane
Filtração
Filtration
Biodiesel
Cromatografia gasosa
Cromatografia gasosa
Gas chromatography
Glicerol
Glycerol
Biocombustíveis
Biofuels
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Biocombustíveis
Quote: REIS, Ana Maria Salomão dos. Membranas de celulose regenerada extraída da casca de amendoim para filtração de biodiesel: preparação, caracterização e aplicação. 2019. 58 f. Dissertação (Mestrado em Biocombustíveis) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2364
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2364
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26913
Date of defense: 9-Aug-2019
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