DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS CINÉTICOS DA REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL COM CATÁLISE EM DUAS ETAPAS A PARTIR DE ETANOL E ÓLEO RESIDUAL DE FRITURAS

DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS CINÉTICOS DA REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL COM CATÁLISE EM DUAS ETAPAS A PARTIR DE ETANOL E ÓLEO RESIDUAL DE FRITURAS

COSTA, A. E. DA; ANDREAZZA, J. K.; HOLEK, K. L.; SILVA, M. DA; ANDRIOLI, T. K.

Artigo Completo:

O biodiesel é usualmente obtido por transesterificação de um ácido graxo de cadeia longa e um álcool. É vantajoso produzi-lo com etanol e óleo residual de frituras, entretanto, dados cinéticos para tais condições são escassos, dificultando o dimensionamento do reator. Assim, objetivo deste estudo é determinar a constante de velocidade (k) e a ordem da reação de produção do biodiesel, em duas etapas (catálise ácida seguida de básica), em relação ao óleo e ao etanol. O biodiesel foi produzido em batelada usando óleo residual de frituras e etanol, sob agitação mecânica, usando na primeira etapa como catalisador o ácido sulfúrico, a 50°C por 60 min e na segunda etapa usando NaOH, a 70°C por 60 min. O teor de éster das amostras foi determinado por cromatografia gasosa. Por intermédio do método diferencial associado ao método dos excessos, determinou-se a lei de velocidade para a síntese de biodiesel com catálise em duas etapas. Na reação de esterificação (catálise ácida) do óleo residual de frituras com o etanol apresenta uma cinética com ordem igual a 1,093 em relação ao óleo e 1,9458 em relação ao etanol, sendo o k de 0,001209 L/(mol.min) e a reação de transesterificação (catálise básica) do óleo residual de frituras já esterificado com o etanol apresenta uma cinética com ordem de 0,6844 em relação ao óleo e 0,3798 em relação ao etanol, sendo que o k de 0,00605 L/(mol.min). A simulação teve como objetivo a verificação da metodologia aplicada na análise dos dados experimentais.

O biodiesel é usualmente obtido por transesterificação de um ácido graxo de cadeia longa e um álcool. É vantajoso produzi-lo com etanol e óleo residual de frituras, entretanto, dados cinéticos para tais condições são escassos, dificultando o dimensionamento do reator. Assim, objetivo deste estudo é determinar a constante de velocidade (k) e a ordem da reação de produção do biodiesel, em duas etapas (catálise ácida seguida de básica), em relação ao óleo e ao etanol. O biodiesel foi produzido em batelada usando óleo residual de frituras e etanol, sob agitação mecânica, usando na primeira etapa como catalisador o ácido sulfúrico, a 50°C por 60 min e na segunda etapa usando NaOH, a 70°C por 60 min. O teor de éster das amostras foi determinado por cromatografia gasosa. Por intermédio do método diferencial associado ao método dos excessos, determinou-se a lei de velocidade para a síntese de biodiesel com catálise em duas etapas. Na reação de esterificação (catálise ácida) do óleo residual de frituras com o etanol apresenta uma cinética com ordem igual a 1,093 em relação ao óleo e 1,9458 em relação ao etanol, sendo o k de 0,001209 L/(mol.min) e a reação de transesterificação (catálise básica) do óleo residual de frituras já esterificado com o etanol apresenta uma cinética com ordem de 0,6844 em relação ao óleo e 0,3798 em relação ao etanol, sendo que o k de 0,00605 L/(mol.min). A simulação teve como objetivo a verificação da metodologia aplicada na análise dos dados experimentais.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-039

Referências bibliográficas

• [1] BERRIOS, M.; SILES, J.; MARTIN, M. A; MARTIN, A. A kinetic study of the esterification of free fatty acids in sunflower oil. Departamento de Química Inorgânica e Engenharia Química. Córdoba, Spain, p. 2383–2388, 2007.
• [2] DREHER, BRUNA LUIZA. Determinação da velocidade específica e ordens da reação de produção do biodiesel por meio do método diferencial associado ao método dos excessos. Trabalho de Conclusão de Curso. Engenharia Química. UNISOCIESC, 2014.
• [3] FOGLER, H.S. Elementos da Engenharia de Reações Químicas. 4ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
• [4] GARNICA, J. A. G. Determinação experimental dos dados cinéticos da reação de transesterificação de óleos vegetais. 2009. 152 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas.
• [5] ZHENG, S.; KATES, M.; DUBÃ, M. A.; MCLEAN, D. D. Acid-catalyzed production of biodiesel from waste frying oil. Biomass and Bioenergy, p. 267-272. 2006.

Como citar:

COSTA, A. E. DA; ANDREAZZA, J. K.; HOLEK, K. L.; SILVA, M. DA; ANDRIOLI, T. K.; "DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS CINÉTICOS DA REAÇÃO DE TRANSESTERIFICAÇÃO PARA A PRODUÇÃO DE BIODIESEL COM CATÁLISE EM DUAS ETAPAS A PARTIR DE ETANOL E ÓLEO RESIDUAL DE FRITURAS", p-227-232. In: Anais do XII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.4]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2017-039