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Title: Avaliação do desempenho da argila vermiculita como suporte e catalisador na reação de transesterificação dos óleos de soja de algodão.
Other Titles: Evaluation of vermiculite clay performance as a support and catalyst in the transesterification reaction of cotton soybean oils.
???metadata.dc.creator???: LIMA, Erivaldo Genuíno.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CARVALHO, Maria Wilma Nunes Cordeiro.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CUTRIM, Adriana Almeida.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA, Adriano Sant'Ana.
???metadata.dc.contributor.referee3???: CABRAL, Rucilana Patrícia Bezerra.
???metadata.dc.contributor.referee4???: LIMA, Verônica Evangelista de.
Keywords: Argila;Catalisadores;Transesterificação;Biocombustível;Biodiesel;Óleos Vegetais;Clay;Catalysts;Transesterification;Biofuel;Biodiesel;Vegetable Oils
Issue Date: 5-Apr-2013
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LIMA, Erivaldo Genuíno. Avaliação do desempenho da argila vermiculita como suporte e catalisador na reação de transesterificação dos óleos de soja de algodão. 2014. 95f. (Dissertação) Mestrado em Engenharia Química, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2014.
???metadata.dc.description.resumo???: A utilização de biodiesel como combustível vem apresentando potencial promissor no mundo inteiro. As reações de transesterificação ou esterificação de óleos ou gorduras é realizada na presença de catalisadores ácidos, básicos ou enzimáticos. Um grande número de catalisadores heterogêneos vem sendo estudados, tais como, zeólitas, óxidos de metais, enzimas, resinas de troca iônica, argilas, visando sempre uma otimização do processo catalítico. O comportamento físico-químico de materiais argilosos apresenta uma atividade catalítica promissora. É importante citar que em poucos casos as argilas são ativas na sua forma natural, necessitando, quase sempre, de tratamentos para potencializar suas propriedades catalíticas. Logo, este trabalho tem como objetivo testar a argila vermiculita natural e tratada quimicamente como catalisador na reação de transesterificação dos óleos de soja e algodão visando à obtenção de biodiesel. Os catalisadores foram submetidos aos processos de impregnação com MoO3, pilarização e ativação ácida. Após a preparação dos catalisadores, os mesmos foram caracterizados utilizando as seguintes técnicas: Difração de Raios X (DRX), Energia Dispersiva de Raios X (EDX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Na primeira etapa do trabalho foi avaliada a eficiência dos catalisadores na reação de transesterificação dos óleos de soja e algodão, utilizando um reator batelada com pressão autógena (S1), obedecendo a uma razão molar óleo/álcool de 1/12 com 5% de catalisador, sob uma temperatura de 200ºC durante 4 horas, em seguida o catalisador (vermiculita natural impregnada) VNI que obteve melhor desempenho na conversão em éster foi testado em uma sequencia de experimentos obedecendo às condições determinadas em um planejamento experimental. O biodiesel obtido pelo S1 foi caracterizado utilizando as técnicas de determinação da viscosidade cinemática e teor de éster por cromatografia gasosa. Os resultados do planejamento apontaram que a temperatura é a variável de maior influência na conversão dos triacilglicerídeos em ésteres etílicos. Esse melhor desempenho do catalisador VNI pode ser justificado pela presença do óxido de molibdênio na superfície da argila e pela provável ativação dos sítios ácidos ocorridos durante o tratamento térmico que a mesma foi submetida. Após os testes do planejamento foi avaliada a influência da agitação do sistema e a reutilização do catalisador, mostrando que a agitação tem grande influência na reação e que o catalisador VNI pode ser utilizado em mais de um ciclo reacional consecutivo.
Abstract: The use as biodiesel fuel has shown promising potential in the world. The transesterification or esterification of fats or oils is carried out in the presence of acidic catalysts , basic or enzymatic . A large number of heterogeneous catalysts have been studied , such as zeolites , metal oxides , enzymes , ion exchange resins , clays , always aiming at an optimization of the catalytic process . The physico-chemical behavior of clay materials presents a promising catalytic activity . It is important to mention that in a few cases the clays are active in their natural form , requiring almost always treatments to enhance their catalytic properties . Therefore, this study aims to test the natural clay vermiculite and treated chemically as catalysts for the transesterification of soybean oil and cotton in order to obtain biodiesel . The catalysts were subjected to the impregnation process with MoO3 , pillaring and acid activation . After preparation of the catalysts , they were characterized using the following techniques : X-ray Diffraction ( XRD ) , Energy Dispersive X-ray ( EDX ) and Scanning Electron Microscopy ( SEM) and Spectroscopy in the Region of Fourier Transform Infrared ( FTIR ) . In the first stage of the study was to evaluate the efficiency of the catalysts in the transesterification of soybean oil and cotton , using a batch reactor with autogenous pressure ( S1 ), according to a molar ratio oil / alcohol 1/12 with 5 % catalyst under a temperature of 200 º C for 4 hours , then the catalyst ( natural vermiculite soaked) NIV that performed better in the conversion to ester was tested in a sequence of experiments obeying certain conditions in an experimental design . Biodiesel obtained by S1 was characterized using the techniques of determination of kinematic viscosity and ester content by gas chromatography. The planning results showed that the temperature is the variable most influential in the conversion of triglycerides to ethyl esters . This improved catalyst performance VNI can be explained by the presence of molybdenum oxide on the surface of the clay and by activation of the acid sites likely occurred during the heat treatment that it has undergone . After testing planning to study the effect of stirring, and reuse of the catalyst , showing that the unrest has great influence on the reaction and the catalyst NIV can be used in more than one consecutive reaction cycle .
Keywords: Argila
Catalisadores
Transesterificação
Biocombustível
Biodiesel
Óleos Vegetais
Clay
Catalysts
Transesterification
Biofuel
Biodiesel
Vegetable Oils
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7005
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