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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação da produção de biodiesel a partir de uma mistura de óleos usando a Novozyme 435 como catalisador.
Otros títulos: Evaluation of biodiesel production from an oil mixture using Novozym 435 as catalyst.
Autor: Neves, Camila Teixeira da Motta
Orientador(a): Mendes, Marisa Fernandes
Primeiro coorientador: Brígida, Ana Iraidy Santa
Primeiro membro da banca: Mendes, Marisa Fernandes
Segundo membro da banca: Brígida, Ana Iraidy Santa
Terceiro membro da banca: Augusto, Bruno Lobato
Quarto membro da banca: Tôrres, Alexandre Rodrigues
Quinto membro da banca: Ribeiro, Sandro Pereira
Palabras clave: lipase, biodiesel;planejamento experimental;modelagem cinética;lipase, biodiesel;experimental design;kinetic modeling
Área(s) do CNPq: Engenharia Química
Idioma: por
Fecha de publicación: 31-may-2019
Editorial: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citación: NEVES, Camila Teixeira da Motta. Avaliação da produção de biodiesel a partir de uma mistura de óleos usando a Novozyme 435 como catalisador.2019, 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química, Tecnologia Química). Instituto de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, 2019.
Resumen: O estudo a respeito da produção de biocombustíveis está motivado no crescente aumento da demanda energética assim como na preocupação ambiental. O biodiesel tem mostrado grande potencial para substituição ao óleo diesel, devido sua facilidade de produção e variedade de matérias primas disponíveis mundialmente. Dentre as possíveis rotas para a produção de biodiesel, têm-se a catálise enzimática que, apesar do custo elevado do biocatalisador, tem como vantagens a geração de produtos com maior pureza, poder de reutilização e possibilidade do uso de matérias primas de baixa qualidade, tornando possível a utilização de diferentes misturas, minimizando os custos de produção. Diante disso, este trabalho visou estudar a produção de biodiesel a partir de uma mistura de óleo de soja e óleo de fritura, usando a lipase comercial Novozyme 435 como biocatalisador. Para isso, foi avaliada a influência do teor de lipase adicionado ao meio (variando de 5 a 20%), do teor de óleo de fritura na mistura (variando de 0 a 100%) e do tempo de reação (variando de 4 a 10 h) na conversão em ésteres no produto. Os resultados obtidos mostraram que a Novozyme 435 foi capaz de alcançar elevadas conversões para a reação. Verificou-se uma conversão máxima de 98,05% utilizando uma razão molar de metanol para óleo de 3:1, 12,5% de lipase, uma mistura contendo 50% de óleo de fritura, 10 h de reação à 40 ºC. O teor de lipase foi o fator que apresentou maior influência na conversão e, para concentrações acima de 13% de lipase no meio, a característica da mistura de óleos não influenciava na variável dependente. Desta forma, foi possível obter altas conversões mesmo utilizando altos teores de óleo de fritura na mistura. Estudou-se também a estabilidade operacional da Novozyme 435 no meio e observou-se que esta foi capaz de manter 94% de sua atividade após 5 ciclos de utilização. Posteriormente, foi realizada a modelagem cinética da reação. Dois modelos cinéticos foram propostos, o da Lei das Potências e de Eley-Rideal, e ambos correlacionaram bem os dados experimentais.
Abstract: The increasing on energy demand as well as environmental concern still motivates the study on biofuels production. Biodiesel has shown great potential for substitution of diesel, due to its ease of production and to the variety of raw materials available worldwide. Among the possible routes for the production of biodiesel, there is enzymatic transesterification that, despite the high cost of the biocatalyst, has the advantage of generating products with higher purity, its reusability and it also allows the use of low quality raw materials. This makes it possible to use a mixture of different raw materials in order to minimize production costs. Therefore, this study aimed to study the production of biodiesel from a mixture of soybean oil and frying oil, using the commercial lipase Novozyme 435 as a biocatalyst. For this, the influence of the lipase dosage (varying from 5 to 20%), the frying oil content in the mixture (varying from 0 to 100%) and the reaction time (varying from 4 to 10 h) on the methyl ester yield. The results obtained showed that Novozyme 435 was able to achieve high yields for the reaction. A maximum yield of 98.05% was obtained using a methanol to oil molar ratio of 3:1, 12.5% lipase, a mixture containing 50% frying oil, and 10 h of time reaction at 40 ° C. The lipase content was the factor that showed the greatest influence on the yield and, for lipase dosage above 13%, the oil blend characteristic does not influence the dependent variable. Therefore, it is possible to obtain high yields even using high contents of frying oil in the mixture. The operational stability of Novozyme 435 was also studied in the medium and it was observed that the lipase was able to maintain 94% of its activity after 5 cycles of reuse. Subsequently, the kinetic modeling of the reaction was performed. Two kinetic models were proposed, the Power Law and Eley-Rideal mechanism, and both correlated well the experimental data.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13471
Aparece en las colecciones:Mestrado em Engenharia Química

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