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Title: Utilização de catalisadores argilosos aplicados na obtenção do biodiesel de soja e algodão.
Other Titles: Use of clay-based catalysts applied in the production of soybean and cotton biodiesel.
???metadata.dc.creator???: SILVA, Adriano Almeida.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAÚJO, Gilmar Trindade de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CUTRIM, Adriana Almeida.
???metadata.dc.contributor.referee2???: NASCIMENTO, José Jefferson da Silva.
???metadata.dc.contributor.referee3???: BRITO, André Luiz Fiquene de.
???metadata.dc.contributor.referee4???: BARROS, Aldre Jorge de Morais.
???metadata.dc.contributor.referee5???: VASCONCELOS, Luis Gonzaga.
Keywords: Biodiesel;Argila pilarizada;Catalisador heterogêneo;Catalisadores argilosos;Soja - biodiesel;Algodão - biodiesel;Argila Bentonítica;Bentonitas;Energia dispersiva de raio X;Microscopia Eletrônica de Varredura;Espectroscopia de Energia Dispersiva;Área Superficial - Método BET;Bentonite Clay;Clay Catalysts;Soybean - biodiesel;Cotton - biodiesel;Biocombustível;Bioenergia;Pillared clay;Heterogeneous catalysts
Issue Date: 2013
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA, Adriano Almeida. Utilização de catalisadores argilosos aplicados na obtenção do biodiesel de soja e algodão. 2013. 136f. (Tese de Doutorado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013.
???metadata.dc.description.resumo???: Estudos relatam o desempenho de catalisadores heterogêneos que oferecem vantagens técnicas e ambientais em relação à catálise homogênea, pois facilita à purificação dos monoésteres alquilícos, permite a reciclagem do catalisador sólido ao longo de sua vida útil e minimiza a geração de efluentes. Além disso, facilita consideravelmente a recuperação e a purificação da glicerina. Vários sólidos têm sido propostos como catalisadores em potencial para a síntese do biodiesel, tais como, zeólitas, óxidos de metais, enzimas, argilas, visando obter a máxima capacidade catalítica. Diante do exposto, verifica-se à necessidade que se desenvolvam estudos específicos sobre as argilas bentoníticas visando potencializar seu uso como catalisador na produção do biodiesel. Nesta pesquisa, serão estudadas como catalisadores as argilas bentoníticas na forma "in natura" e tratadas quimicamente, acidificação, pilarização e impregnação com M0O3. Após a preparação dos catalisadores, foram caracterizados utilizando as seguintes técnicas: DRX, EDX, MEV, EDS e BET. Para a síntese do biodiesel será utilizada a rota heterogénea (seis catalisadores argilosos), álcool etílico e os óleos de soja e algodão. O processo de transesterificação foi testado em dois sistemas de produção de biodiesel, em escala de laboratório, denominados: S1 (Reator batelada com pressão autógena) e S2 (Reator batelada com alta Pressão). O biodiesel obtido foi caracterizado utilizando as técnicas de determinação da viscosidade cinemática e teor de éster por cromatografia gasosa. Os resultados de caracterização das argilas evidenciaram que modificações químicas e térmicas alteram a estrutura, onde a argila na forma pilarizada apresentou o melhor resultado de redução de viscosidade mesmo variando o tempo de reação. Já as argilas impregnadas percebe-se que o material na forma "in natura" impregnada apresentou o melhor resultado de redução de viscosidade (7,03 mm2/s) e teor de éster (82,48%), ou seja, esse resultado encontra-se bem próximo pelo estabelecido pela ANP que é de 6,0 mm2/s; Como resultado final, o melhor sistema testado foi o S2, pois com agitação e pressão controlada obteve resultados mais significativos com o óleo de soja. Em relação à amostra da argila, o melhor resultado foi a BCN-M0O3, pois passou apenas em um processo de calcinação, e segundo a literatura as amostras que passam por dois ou mais processo de calcinação, sofre alterações na estrutura dos pilares, resultando numa menor capacidade catalítica.
Abstract: Studies report the performance of heterogeneous catalysts that offer technical and environmental advantages compared to homogeneous catalysis, which simplifies the purification of mono-alkyl, allows recycling of the solid catalyst throughout his lifetime and minimizes the generation of waste. Furthermore, considerably facilitates the recovery and purification of glycerin. Various solids have been proposed as potential catalysts for the synthesis of biodiesel, such as zeolites, metal oxides, enzymes, clays, to obtain the maximum catalytic capacity. Given the foregoing, there is a need to develop specific studies aimed bentonite clays enhance its use as catalyst in the production of biodiesel. This research will be studied as the catalysts bentonitics as "fresh" and chemically treated, acidification, pillaring and impregnation with M0O3. After preparation of the catalysts were characterized using the following techniques: XRD, EDX, SEM, EDS and BET. For the synthesis of biodiesel will be used to route heterogeneous (six clay catalysts), ethyl alcohol and oils from soybeans and cotton. The transesterification process was tested on two systems of biodiesel production on a laboratory scale, namely: S1 (Batch Reactor with autogenous pressure) and S2 (batch reactor with high pressure). Biodiesel obtained was characterized using the techniques of determination of kinematic viscosity and éster content by gas chromatography. The results of characterization of clays showed that thermal and chemical modifications alter the structure, where as pillared clay showed the best result for viscosity reduction even varying the reaction time. Already clays impregnated realize that the material in the manner "in natura" impregnated showed the best result of reduced viscosity (7,03 mm2/s) and éster content (82,48%), ie, this result is It is well established near the ANP which is 6.0 mm2 / s, As a final result, the better is the tested system S2 because agitation and pressure controlled with the most significant results obtained with soybean oil. Regarding the sample of the clay, the best result was BCN-Mo03, because now only one calcination process, and according to literature samples which go through two or more calcination process, undergoes changes in structure of the pillars, resulting in smaller catalytic capacity.
Keywords: Biodiesel
Argila pilarizada
Catalisador heterogêneo
Catalisadores argilosos
Soja - biodiesel
Algodão - biodiesel
Argila Bentonítica
Bentonitas
Energia dispersiva de raio X
Microscopia Eletrônica de Varredura
Espectroscopia de Energia Dispersiva
Área Superficial - Método BET
Bentonite Clay
Clay Catalysts
Soybean - biodiesel
Cotton - biodiesel
Biocombustível
Bioenergia
Pillared clay
Heterogeneous catalysts
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2184
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química.

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