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Tipo do documento: Dissertação
Title: Estudo do efeito das misturas de óleos de pinhão manso, de fritura e sebo bovino na produção de biodiesel
Other Titles: Study of the effect of mixtures of frying and jatropha oils, and beef tallow in biodiesel production
Authors: Tavares, Doralice Chagas
Orientador(a): Mendes, Marisa Fernandes
Primeiro coorientador: Machado Junior, Hélio Fernandes
Primeiro membro da banca: Gomes, Alexandre de Castro Leiras
Segundo membro da banca: Cavalcanti, Eduardo Homem de Siqueira
Keywords: Experimental design;microwave;Planejamento experimental;microondas;viscosidade;viscosity
Área(s) do CNPq: Ciências Agrárias
Idioma: por
Issue Date: 30-Aug-2012
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: TAVARES, Doralice Chagas. Estudo do efeito das misturas de óleos de pinhão manso, de fritura e sebo bovino na produção de biodiesel. 2012. 99 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica.
Abstract: A discussão em torno das questões energéticas está cada vez mais em evidência. A dinâmica de esgotamento progressivo de reservas de energias não renováveis como o petróleo e o aquecimento global incentiva uma corrida por energias renováveis alternativas. Esta dinâmica busca viabilizar economicamente novas fontes energéticas por meio do progresso tecnológico. É neste contexto que vem crescendo o desenvolvimento do biodiesel como fonte de energia renovável. No caso da matriz energética brasileira, o biodiesel assume um papel promissor. O país tem em sua geografia grandes vantagens agrícolas, por estar situado em uma região tropical, com altas taxas de luminosidade e temperaturas médias anuais. Ligado a disponibilidade hídrica e regularidade de chuvas, torna-se o país com maior potencial para produção de energia renovável. Isso contribui para a geração de empregos no setor primário, que no Brasil é de suma importância para o desenvolvimento social e prioridade de nosso atual governo. Com isso, assegura o trabalho no campo, reduzindo o inchaço das grandes cidades e favorecendo o ciclo da economia auto-sustentável essencial para a autonomia do país. Além disso, o preço do diesel mineral na matriz energética é consideravelmente elevado se comparado com outros países. Sendo assim, o biodiesel tem um mercado potencial elevado no Brasil e as inovações tecnológicas a ele associadas podem aumentar a eficiência nos setores consumidores de diesel, sobretudo o setor de transportes. Portanto, este trabalho de dissertação tem como principais objetivos a avaliação da influência das principais variáveis de operação da reação de transesterificação usando como matéria-prima a mistura dos óleos de pinhão manso, de fritura e sebo bovino, em diferentes proporções (30/70, 50/50, e 70/30), na presença de metanol, na conversão reacional e a avaliação da influência de duas tecnologias de produção de biodiesel (convencional e microondas) na conversão da reação. Para uma melhor avaliação dos experimentos, foram realizados diferentes planejamentos de experimentos, de acordo com as variáveis de operação como tempo, razão molar, temperatura, proporção da mistura e concentração de catalisador. O melhor valor de rendimento obtido para a produção do biodiesel de fritura/sebo com a tecnologia convencional (BFSC) foi de 87,09% em massa, 99,20% em teor de ésteres com uma viscosidade de 5,42 mm²/s. Esse rendimento foi alcançado usando 0,5% de KOH, nas misturas de 70/30, com tempo de 3 horas, razão molar em condições de 9:1, a 70 ºC. Na produção do biodiesel de fritura/sebo com o uso das microondas (BFSM) observou-se que com 1,5% de KOH, nas misturas de 70/30, com tempo 10 segundos, razão molar de 9:1, foi obtido um rendimento máximo de 88,87% em massa, 99,42 % em teor de ésteres e um biodiesel com viscosidade de 5,61 mm²/s. No biodiesel de fritura/pinhão manso utilizando a tecnologia convencional (BFPC) obteve-se o melhor rendimento em massa de 80,42%, em teores de ésteres de 99,99% usando 0,5% de KOH, nas misturas de 70/30, com tempo reacional de 3 horas, razão molar 9:1 a 70 ºC. A melhor condição operacional para a produção de biodiesel de fritura/pinhão manso com o uso das microondas (BFPM) foi observado em: 1,5% de KOH, nas misturas de 30/70, com tempo de 10 segundos e razão molar de 9:1, com rendimento em massa, conversão em ésteres e viscosidade de 77,30%, 99,89% e 5,25 mm²/s, respectivamente
Abstract: The discussion on energy issues are increasingly in evidence. The dynamics of gradual depletion of non-renewable energy reserves such as oil and global warming encourages a race to renewable energy alternatives. This dynamic search economically viable new energy sources through technological progress. In this context, it has increased the development of biodiesel as a renewable energy source. In the case of the Brazilian energy, biodiesel plays a promising role. The country has in its geography major agronomic advantages, being situated in a tropical area, with high brightness and mean annual temperatures. On water availability and regularity of rainfall, becomes the country with the highest potential for renewable energy production. This contributes to the generation of jobs in the primary sector, which in Brazil is of utmost importance to social development and priority of our current government. This ensures the work in the field, reducing the swelling of the big cities and favoring the cycle of self-supporting economy essential to the autonomy of the country. Moreover, the price of diesel fuel in the energy matrix is considerably high compared with other countries. Therefore, biodiesel has a higher potential market in Brazil and the technological innovations associated with it can increase the efficiency of diesel in the consumer sectors, especially the transportation sector. Therefore, this dissertation's main objective is the evaluation of the influence of the major operating variables of the transesterification reaction using as raw material mixtures of jatropha oil, frying oil and beef tallow in different proportions (30/70, 50/50, and 70/30) in the presence of methanol. Moreover, it was studied the technical viability of two different technologies for producing biodiesel (conventional, microwave) and their influence on the reaction conversion. For a better evaluation of the experiments, different schedules were performed, according to the operational variables such as time, molar ratios, temperature, proportion of mixture and catalyst concentration. The best yield value obtained for the production of biodiesel frying / sebum with the conventional technology (BFSC) was 87.09% by weight, 99.20% in content of esters, having a viscosity of 5.42 mm²/s. This performance was achieved using 0.5% KOH, mixtures of 70/30, with time of 3 hours, in terms of molar ratio 9:1 at 70 °C. In the production of biodiesel frying / sebum with the use of microwaves (BFSM) it was observed that with 1.5% KOH, mixtures of 70/30 at time 10 seconds, the molar ratio of 9:1, was obtained a maximum yield of 88.87% by weight, 99.42% by ester content and a viscosity of biodiesel 5.61 mm²/s. In biodiesel frying / Jatropha using conventional technology (BFPC), it was reached a best yield of 80.42% by weight, 99.99% in amounts of esters, using 0.5% of KOH, mixtures of 70/30, with 3 hours reaction time, molar ratio 9:1, at 70 °C. The best operational condition for the production of biodiesel from mixture of frying / jatropha with the use of microwaves (BFPM) was observed in 1.5% KOH, with mixtures of 30/70, 10 seconds of time and a molar ratio of 9:1, reaching a total biomass yield, conversion to esters and viscosity of 77.30%, 99.89% and 5.25 mm²/s respectively
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13361
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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