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Título: Avaliação do processo de produção de biodiesel etílico em banho ultrassônico utilizando cossolvente
Título(s) alternativo(s): Evaluation of the ethyl biodiesel production process in ultrasonic bath using co-solvent
Autor(es): Gonçalves, Ana Paula de Oliveira
Orientador(es): Leite, Priscilla dos Santos Gaschi
Palavras-chave: Biodiesel
Ultrassom
Recursos naturais renováveis
Biodiesel fuels
Ultrasonics
Renewable natural resources
Data do documento: 17-Nov-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Citação: GONÇALVES, Ana Paula de Oliveira. Avaliação do processo de produção de biodiesel etílico em banho ultrassônico utilizando cossolvente. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022.
Resumo: Com o incentivo à produção de combustíveis oriundos de fontes renováveis, o biodiesel apresenta um grande potencial de crescimento no mercado. Atualmente, o processo mais utilizado para sua obtenção é a transesterificação, que consiste na reação entre um triglicerídeo e um álcool, na presença de catalisador. Porém, devido à falta de miscibilidade entre os reagentes, são utilizados recursos extras para a condução do processo, com a finalidade de obter-se conversões satisfatórias e a redução de recursos energéticos. O ultrassom é empregado para diminuir essa barreira, pois pode aumentar a taxa de reação, assim como os cossolventes. Desta forma, realizou-se o estudo da produção de biodiesel através da transesterificação etílica catalisada por hidróxido de potássio, aplicando-se óleo de soja, variando a porcentagem de biodiesel disposto como cossolvente e o tempo de reação, utilizando-se um banho ultrassônico, visando-se obter os parâmetros para otimização da conversão final. Primeiramente, foi realizada a produção de biodiesel sem cossolvente, empregado como cossolvente na etapa seguinte, onde foram realizados onze ensaios seguindo planejamento experimental estrela, tendo como variáveis independentes a porcentagem de cossolvente e o tempo de reação, obtendo-se como variável resposta a conversão. Além disso, todas as amostras produzidas foram caracterizadas e avaliadas quanto ao seu aspecto visual, massa específica e índice de acidez. Pode-se observar que a aplicação do cossolvente alcançou conversões similares àquelas amostras produzidas sem cossolvente com um tempo de reação inferior, já estatisticamente, não há uma relação significativa das variáveis na resposta dentro do intervalo estudado. Porém, analisando-se os dados separadamente, é notável que a aplicação de biodiesel como cossolvente pode auxiliar na otimização do processo, favorecendo a redução do tempo de reação, que pode gerar um aumento de produtividade e também diminuir gastos de energia.
Abstract: By encouraging the production of fuels from renewable sources, biodiesel has a great potential for growth in the market. Currently, the most used process to obtain it is transesterification, which consists of the reaction between a triglyceride and an alcohol, in the presence of a catalyst. However, due to the lack of miscibility between the reagents, extra resources are used to conduct the process, in order to obtain satisfactory conversions and the reduction of energy resources. Ultrasound is used to lower this barrier, as it can increase the reaction rate, just like the cosolvents. In this way, the study of biodiesel production was carried out through ethyl transesterification catalyzed by potassium hydroxide, applying soybean oil, varying the percentage of biodiesel disposed as a cosolvent and the reaction time, using an ultrasonic bath, in order to obtain the parameters for optimizing the final conversion. First, the production of biodiesel without cosolvent was carried out, used as a cosolvent in the next step, where eleven tests were carried out following the star experimental design, having as independent variables the percentage of cosolvent and the reaction time, obtaining as a variable response the conversion. In addition, all samples produced were characterized and evaluated regarding their visual appearance, specific mass and acidity index. It can be observed that the application of the cosolvent achieved conversions similar to those samples produced without cosolvent with a lower reaction time, since statistically, there is no significant connection of the variables in the response within the studied interval. However, when de data is analyzing separately, it is notable that the application of biodiesel as a cosolvent can help in the optimization of the process, favoring the reduction of the reaction time, which can generate an increase in productivity and also reduce energy costs.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31037
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