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http://ri.ufmt.br/handle/1/1640
Tipo documento: | Dissertação |
Título: | Confecção de reator em fluxo contínuo para a produção de biodiesel etílico via catálise homogênea, com indução por micro-ondas e estudo dos parâmetros dielétricos dos constituintes e da reação |
Autor(es): | Campos, Deibnasser da Conceição |
Orientador(a): | Dall’Oglio, Evandro Luiz |
Coorientador: | Kuhnen, Carlos Alberto |
Membro da Banca: | Dall’Oglio, Evandro Luiz |
Membro da Banca: | Kuhnen, Carlos Alberto |
Membro da Banca: | Sousa Junior, Paulo Teixeira de |
Resumo : | Neste trabalho apresenta-se dados das propriedades dielétricas de constituintes da reação de produção biodiesel e do meio reacional em si, onde mediu-se os reagentes, produtos e catalisadores (ácidos): óleo de castanha, etanol, metanol, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido metanosulfônico, ácido clorossulfúrico e a glicerina. Sendo o intervalo de frequência de 0,3 – 13 GHz e a faixa de temperatura de 0 – 100°C. A reação avaliada foi realizada com óleo de castanha, etanol (1:90) e ácido sulfúrico como catalisador em diferentes concentrações catalíticas que variaram de 1 – 5% V/VT. E essa mesma reação foi estudada em um protótipo de reator de micro-ondas de geometria cilíndrica operando em regime de fluxo contínuo, modo transverso elétrico (TE) e frequência de 2,45GHz. De acordo com estudo dielétrico verificou-se que o principal responsável pelo aquecimento em uma cavidade de micro-ondas é o ácido sulfúrico, cuja absorção dielétrica chega à ser até 20 vezes maior que o etanol, que apesar de ser o componente majoritário da reação investigada, não é a sua absorção que predomina no meio. Sendo o óleo o que apresenta a menor absorção dentre todos os constituintes. Já o meio reacional demonstra uma diminuição de sua absorção no decurso da reação química (em 2,45GHz), sendo essa diminuição diretamente proporcional à concentração catalítica do ácido sulfúrico. Uma análise em função das frequências ISM (industrial, cientifica e médica) constata-se que a frequência mais adequada para essa reação é de 0,915GHz. Com relação as propriedades dielétricas dos catalisadores (condutividade e profundidade de penetração) observou-se que elas variam linearmente com a temperatura. No reator conseguiu-se ótimo acoplamento entre a fonte de emissão de micro-ondas e a cavidade, demonstrada pela potência dissipada no dielétrico (água) que teve eficiência superior à 90%. Nos testes reacionais obteve-se tempos de conversões completas inferiores à 10 min de emissão, ratificando a enorme potencialidade dessa tecnologia para produção de biodiesel. |
Resumo em lingua estrangeira: | In this paper presents data on the dielectric properties of constituents of the reaction of production of biodiesel and the reaction medium itself, where we measured the reactants, products and catalysts (acids): Brazil nut oil, ethanol, methanol, sulfuric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, chlorosulfuric acid and glycerin. Since the frequency range 0.3 to 13 GHz and temperature range of 0 - 100 ° C. The reaction was carried evaluated with Brazil nut oil, ethanol (1:90) and sulfuric acid as catalyst at different catalyst concentrations ranging from 1 - 5% V/VT. This same reaction was studied in a prototype reactor microwave cylindrical geometry operating in continuous flow mode, transverse electric (TE) and frequency of 2.45 GHz. According dielectric study it was found that the main responsible by the heating in microwave cavity is sulfuric acid, whose dielectric absorption is up to 20 times higher than ethanol, despite it being the major component from the investigated reaction , its absorption is not predominant in the medium. As the oil which has the lowest absorption of all the constituents. Since the reaction medium shows a decrease of its absorption during the chemical reaction (at 2.45 GHz), this decrease being directly proportional to the concentration of sulfuric acid catalyst. A analysis with basis in frequency ISM (industrial, scientific and medical) there that the frequency most appropriate for this reaction is from 0.915 GHz. Regarding the dielectric properties of the catalysts (conductivity and penetration depth) it was observed that they vary linearly with temperature. The reactor was achieved optimal coupling between the emission source and a microwave cavity, as demonstrated by the power dissipated in the dielectric (water) had efficiency greater than 90%. In testing reaction times gave complete conversions lower than 10min emission, confirming the enormous potential of this technology for biodiesel production. |
Palavra-chave: | Reator em fluxo contínuo Biodiesel etílico Catálise homogênea Indução por micro-ondas Parâmetros dielétricos |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Flow-through reactor Ethyl biodiese Homogeneous catalysis Microwave induction Dielectric parameters |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Referência: | CAMPOS, Deibnasser da Conceição. Confecção de reator em fluxo contínuo para a produção de biodiesel etílico via catálise homogênea, com indução por micro-ondas e estudo dos parâmetros dielétricos dos constituintes e da reação. 2012. 148 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Cuiabá, 2012. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/1640 |
Data defesa documento: | 5-Dez-2012 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - ICET - PPGQ - Dissertações de mestrado |
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