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Title: Avaliação da incorporação de La2O3 na zeólita NH4-MCM-22 na produção de biodiesel.
Other Titles: Evaluation of La2O3 incorporation in NH4-MCM-22 zeolite in biodiesel production.
???metadata.dc.creator???: SILVA JÚNIOR, Mário Gomes da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: BARBOSA, Bianca Viana de Sousa.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LABORDE , Hervé Michel.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CAMPOS, Ana Regina Nascimento.
Keywords: MCM-22;Lantânio;Catalisador Heterogêneo;Transesterificação;Biodiesel;Lanthanum;Heterogeneous Catalyst;Transesterification
Issue Date: 29-Aug-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA JÚNIOR, M. G. da. Avaliação da incorporação de La2O3 na zeólita NH4-MCM-22 na produção de biodiesel. 2019. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019.
???metadata.dc.description.resumo???: O biodiesel apresenta-se como uma atrativa fonte alternativa aos combustíveis fósseis oriundos da indústria do petróleo que são atualmente utilizados na produção do óleo diesel e trazem consigo consequências danosas ao meio ambiente e a sociedade. Neste contexto, o presente trabalho objetivou a aplicação das zeólitas após troca iônica e incorporação de lantânio na reação de transesterificação do óleo de soja por rota metílica na produção de biodiesel. Para esta avaliação foi utilizado o planejamento fatorial (23 + 2PtCt), com o estudo das variáveis teor mássico de lantânio impregnado, tempo de reação e temperatura de reação. A zeólita Na-MCM-22 foi sintetizada pelo método hidrotérmico estático. A troca iônica para obtenção da zeólita na forma amoniacal NH4-MCM-22 foi realizada a partir da agitação da zeólita Na-MCM-22 em solução de NH4Cl por 24 h. A incorporação de La2O3 na estrutura zeolítica foi realizada através da impregnação por saturação de poros. A partir do termograma do precursor zeolítico MCM-22 (P) e dos difratogramas da MCM-22 (P) e da zeólita Na-MCM-22 verificou-se que a temperatura de calcinação de 550 °C removeu o direcionador estrutural e as fases cristalinas da zeólita Na-MCM-22 foram formadas. A fisissorção de N2 apontou características de materiais microporosos com poros de tamanho uniforme. As micrografias apontaram a formação de partículas de morfologia esférica uniforme. O tratamento de troca iônica para a zeólita Na-MCM-22 não alterou suas propriedades texturais. Foi possível perceber, entretanto, a redução do volume e da área da estrutura microporosa, além do aumento do diâmetro e volume total de poros. O ponto ótimo do planejamento experimental mostrou-se associado aos maiores níveis de temperatura e tempo de reação e menor % de lantânio na estrutura zeolítica, com 20,1% de teor de ésteres metílicos. As propriedades de densidade, viscosidade e teor de ésteres metílicos não especificaram o óleo obtido como biodiesel. O tratamento estatístico dos dados apontou que as variáveis independentes e todas suas interações apresentaram significância estatística para a variável resposta teor de ésteres. Obteve-se um modelo linear como representativo para o planejamento fatorial adotado.
Abstract: Biodiesel is an attractive alternative source to fossil fuels from the petroleum industry, which are currently used in diesel oil production and have harmful consequences for the environment and society. In this context, the present work aims the application of zeolites after ion exchange and lanthanun incorporation in soybean oil transesterification reaction by methyl route in biodiesel production. Factorial design (23 + 2PtCt) was used for this evaluation, with the study of variables impregnated lanthanum mass content, reaction time and reaction temperature. Zeolite Na-MCM-22 was synthesized by static hydrothermal method. Ion exchange to obtain the NH4-MCM-22 ammoniacal zeolite was performed by stirring the Na-MCM-22 zeolite in NH4Cl solution for 24 h. The La2O3 incorporation into the zeolitic structure was accomplished by pore saturation impregnation. From the thermogram of the zeolitic precursor MCM-22 (P) and the diffractometry of MCM-22 (P) and zeolite Na-MCM-22 was found that the calcination temperature of 550 ° C removed the structural agent and the crystalline phases of Na-MCM-22 were formed. Nitrogen physisorption showed characteristics of microporous materials with uniform pores. The micrographs indicated the formation of particles of uniform espherical morphology. The ion exchange treatment for Na-MCM-22 zeolite did not change its textural properties. However, it was possible to realize that the volume and area of the microporous structure were reduced, as well as the diameter and total pore volume increased. The optimal point of the experimental design was associated with higher temperature and reaction time levels and lower % lanthanum in the zeolitic structure, with 20.1% methyl ester content. The properties of density, viscosity and content of methyl esters did not specify the oil obtained as biodiesel. The statistical treatment of the data showed that the independent variables and their interactions presented statistical significance for the response variable ester content. A linear model was obtained as representative for the adopted factorial design.
Keywords: MCM-22
Lantânio
Catalisador Heterogêneo
Transesterificação
Biodiesel
Lanthanum
Heterogeneous Catalyst
Transesterification
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7206
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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MÁRIO GOMES DA SILVA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2019.pdf2.27 MBAdobe PDFView/Open


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