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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33157
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Equilíbrio químico nas reações de obtenção do biodiesel |
Alternate title (s): | Chemical balance in the reactions to obtain biodiesel |
Author: | Rodrigues, Lucas |
First Advisor: | Reis, Miria Hespanhol Miranda |
First member of the Committee: | Cardoso, Vicelma Luiz |
Second member of the Committee: | Ferreira, Eduardo de Paulo |
Third member of the Committee: | Bessa, Lidiane Pereira |
Summary: | O biodiesel tem se apresentado nas últimas décadas como um ótimo substituto dos combustíveis fósseis, sendo menos emissor de gases nocivos à atmosfera terrestre e menos contribuinte ao aumento do aquecimento global. Para o desenvolvimento de suas aplicações, um número crescente de estudos está sendo realizado pela comunidade científica mundial em diversas áreas, como sobre a composição e qualidade do biocombustível, seus impactos ambientais, sociais e econômicos. Na área da engenharia química, o foco principal de estudo é no tocante dos métodos de produção de biodiesel. A rota supercrítica, que compreende as reações de transesterificação de triglicerídeos provenientes de óleos vegetais em condições de operação superiores às propriedades críticas dos álcoois de cadeia curta, mostra-se como alternativa à rota subcrítica por não apresentar glicerina e água como subprodutos das transesterificações, assim como altos rendimentos apesar da dificuldade ocasionada pela necessidade de operação em condições extremas de temperatura e pressão. Para o cálculo das constantes e conversões de equilíbrio das reações de transesterificação, são necessárias as propriedades dos compostos envolvidos, porém tais dados são escassos na literatura devido à complexidade dos reagentes e das misturas reacionais. Sendo assim, são necessários métodos de estimação de tais propriedades. As duas abordagens apresentadas neste trabalho utilizaram métodos de contribuição de grupos para a predição de parâmetros críticos (temperatura e pressão), temperatura normal de ebulição, capacidades caloríficas, entalpias e entropias, e fator acêntrico. O estudo do equilíbrio químico realizado através da determinação das constantes de equilíbrio em função de temperatura, composição da mistura reacional, não idealidade através dos coeficientes de fugacidade e os efeitos de pressão e excesso de metanol para o cálculo das conversões de equilíbrio apontam condições ótimas de operação para temperaturas de 600 a 650 K e pressões acima de 110 bar. |
Abstract: | Biodiesel has been shown in recent decades as a great substitute for fossil fuels, being a less harmful gases emitter to Earth's atmosphere and a least contributor to global warming. For the development of its applications, a growing number of studies are being conducted by the global scientific community in various areas, such as on the composition and quality of the biofuel, its environmental, social and economic impacts. In the area of chemical engineering, the main focus of study is in the methods of production of biodiesel. The supercritical route, on which the triglyceride transesterification reactions from vegetable oils takes place in operating conditions exceed the critical properties of the lower alcohols, shows up as an alternative to subcritical route because of the absence of glycerin and water as by-products of transesterifications, as well as high yields despite the difficulty caused by the need for operation in extreme conditions of temperature and pressure. For the calculation of equilibrium constants and conversions of the transesterification reactions, it is necessary to know thermodynamic properties of the compounds involved, but such data are scarce in the literature due to the complexity of the reagents and reactional mixtures. Therefore, estimation methods are required for determination of such properties. The two approaches presented in this work used group contribution methods for the prediction of critical parameters (temperature and pressure), normal boiling temperatures, heat capacities, enthalpies and entropies, and acentric factors. The study of chemical equilibrium id held by the determination of equilibrium constants as a function of temperature, composition of the reaction mixture, non-ideality by fugacity coefficients and pressure effects and excess methanol for the calculation of equilibrium conversions point optimum conditions for operating temperatures of 600 to 650 K and pressures above 110 bar. |
Keywords: | Biodiesel Óleos vegetais Transesterificação Equilíbrio químico Rota supercrítica Vegetable oils Chemical equilibrium Supercritic route |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | RODRIGUES, Lucas. Equilíbrio químico nas reações de obtenção do biodiesel. 2018. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/33157 |
Date of defense: | 20-Dec-2018 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Química |
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