Author(s):
Carvalho, Sónia Andreia do Espírito Santo 
Date: 2007
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/2960
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia química; Biocombustíveis; Combustíveis líquidos; Diagramas de fases; Equilíbrio líquido-líquido
Description
O aumento do preço dos combustíveis fósseis associado à diminuição das
reservas tem desencadeado um crescente interesse em combustíveis
alternativos, especialmente os de fontes renováveis devido à sua
sustentabilidade, como é o caso do biodiesel. O biodiesel é uma alternativa
excelente aos combustíveis convencionais devido não só às suas excelentes
propriedades combustíveis mas também pelo facto de ser biodegradável e
reduzir a emissão de gases tóxicos para a atmosfera como SO2, CO e
hidrocarbonetos. Neste momento, o maior problema do biodiesel está
associado ao seu elevado valor comercial devido à sua baixa comercialização
e também ao desconhecimento do mercado sobre o produto. Porém, este
problema será resolvido num curto espaço de tempo devido às crescentes
exigências da legislação de protecção ambientais que tem vindo a ser
implementadas.
O biodiesel é produzido através da transesterificação de gordura animal ou
óleo vegetal. Porém, os reagentes (óleo e etanol/metanol) e os produtos (éster
metílico de ácidos gordos e glicerol) são ambos parcialmente solúveis durante
o processo da reacção. O conhecimento do equilíbrio de fases dos reagentes e
dos produtos é um factor importante na optimização das condições da reacção
e da separação final dos produtos. O presente trabalho propõe-se estudar a
solubilidade mútua dos sistemas Metil Laurato + Metanol/Etanol + Água, Óleo
de Rícino + Metanol/Etanol + Água e Biodiesel + Metanol/Etanol + Água a
duas temperaturas constantes, 30 e 50ºC, e os sistemas de FAME + Etanol +
Glicerol, Óleo de Rícinio + Etanol + Glicerol e Biodiesel + Etanol + Glicerol a
30ºC e à pressão atmosférica. Para os sistemas ternários anteriores foram
testados quatro FAME’s: Metil Laurato, Metil Palmitato, Metil Meristato e Metil
Estearato.
Para respeitar exigências internacionais e para manter as características
funcionais e operacionais do biodiesel e dos produtos de biodiesel, a
determinação precisa e exacta de água nos produtos orgânicos é muito
importante. Assim, foi analisado o teor de água em vários FAME’s e ácidos
gordos pelo método de Karl Fischer. A gama de temperatura da análise
experimental foi entre 15 e 50ºC e à pressão atmosférica. Os compostos
orgânicos sob o estudo foram: Biodiesel, Metil Laurato, Metil Meristato, Metil
Oleato, Metil Palmitato, Metil Estearato, Ácido Capróico, Ácido Octanóico e
Ácido Decanóico. O modelo COSMO-RS foi utilizado para prever as
solubilidades destes sistemas.
ABSTRACT: The increase of the price of the fuels was associated to a decrease of the
reservations has been unchaining a crescent interests in alternative fuels,
especially the renewable sources owed his sustainability, as it is the case of the
biodiesel. The biodiesel is an excellent alternative to the conventional fuels not
only to their excellent combustible properties but also for the fact of being
biodegradable and reduce the emission of poisonous gases for the atmosphere
such as SO2, CO and hydrocarbons. At this time, the largest problem of the
biodiesel is associated to his high commercial value due to his low
commercialization and also to the ignorance of the market on the product.
However, this problem will be solved in a short space of time due to the
growing demands of the legislation of environmental protection that it has been
coming to be implemented.
The biodiesel is produced from transesterification of animal fat or vegetable oil.
However, the reactants (oil and ethanol/methanol) and the products (fatty acid
methyl ester and glycerol) are partially mutual soluble in the reaction process.
The knowledge of the phase equilibrium of the reactants and of the products
are important steps in the optimization of the reaction conditions and the final
separation of the products, respectively. The goal of the present work is to
study the inter-solubility of Methyl Laurate + Methanol/Ethanol + Water,
Ricinius Oil + Methanol/Ethanol + Water and Biodiesel + Methanol/Ethanol +
Water systems at two constant temperatures, 30 and 50ºC, and the FAME +
Ethanol + Glycerol, Oil (Ricinius Oil) + Ethanol + Glycerol and Biodiesel +
Ethanol + Glycerol systems at 30ºC and the atmospheric pressure. For the
previous ternary systems four FAME's were tested: Methyl Laurate, Methyl
Palmitate, Methyl Myristate and Methyl Stearate.
To respect international requirements and for maintaining the functional and
operational characteristics of biodiesel and biodiesel products, the precise and
accurate determination of water in the organic products is an important issue.
Like this, the tenor of water was analyzed in several FAMES and fat acids by
Karl Fischer's method. The temperature range of the experimental analysis was
between 15 and 50ºC and at atmospheric pressure. The organic compounds
under study were: Biodiesel, Methyl Laurate, Methyl Myristate, Methyl Oleate,
Methyl Palmitate, Methyl Stearate, Caproic Acid, Octanoic Acid and Decanoic
Acid. The model COSMOS-RS was used to predict the solubility of these
systems. Mestrado em Engenharia Química
