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TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEO COMESTÍVEL USADO PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL USANDO MICROONDAS COMO CATALISADOR , Engenharia Química. Nome do proponente do Projeto: Felipe da Silva Castro Orientadores: Maria Lúcia S. Cochlar; Adriano Martendal. PUIC – PROGRAMA UNISUL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
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TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEO COMESTÍVEL USADO PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL USANDO MICROONDAS COMO CATALISADOR , Engenharia Química Nome do proponente do Projeto: Felipe da Silva Castro Orientadores: Maria Lúcia S. Cochlar; Adriano Martendal. PUIC – PROGRAMA UNISUL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA Engenharia Química – Campus Tubarão Adaptação do microondas doméstico utilizado na pesquisa:O forno de MO utilizado em todos os experimentos é da marca CONSUL, 220 V, modelo CM540ABBNA, 38 L com gerador de MO na freqüência de 2450 MHz. Para a execução dos experimentos de transesterificação em refluxo, sob irradiação de MO, foi necessário efetuar um furo na parte superior central do forno. Para a adaptação de refluxo no forno foi confeccionado um condensador de vidro com 40 cm de comprimento . Resultados Conclusões O aparelho microondas mostrou ser um grande meio reacional. Os resultados de glicerina bruta formada no microondas em um tempo de 5 minutos e no banho Dubnoff em 60 minutos foram muito próximos. O processo de transesterificação utilizando o microondas como meio reacional tem um tempo de reação 12 vezes menor em relação ao método convencional de banho tipo Dubnoff. Comprovou-se a grande eficiência do aparelho de microondas para a síntese de biodiesel. Bibliografia 1. Quím. Nova, Vol. 28, No. 1, 19-23, 2005 2. Quím. Nova, Vol. 29, No. 2, 376-380, 2006 3. INSTITUTO ADOLFO LUTZ, Métodos Químicos e Físicos Para Análise de Alimentos. São Paulo: 2ed., 1976. 4. http://p.roberto.silva.zip.net/arch2008-05-01_2008-05-31.html acessado em 25 de julho de 2008. Apoio Financeiro: Unisul Introdução Nos dias atuais nos quais as demandas por processos sintéticos mais limpos e eficientes têm sido consideradas muito relevantes devido a aspectos ambientais, duas condições reacionais parecem bastante adequadas para as reações químicas em escala preparativa: reações livres de solventes e reações aceleradas sob irradiação de microondas (MO). Neste sentido, devido à eficiência de aparelhos de MO em aquecer rapidamente meios reacionais, estes têm sido muito utilizados em diversas transformações orgânicas reduzindo seus tempos de realizações, muitas vezes de dias e horas para minutos ou segundos. Revisões recentes de artigos publicados em periódicos de nível científico reconhecido sobre reações aceleradas por MO mostram que é grande a diversidade de tipos de reações beneficiadas por esta espécie de aquecimento. O processo químico mais comum para a produção de biodiesel é a reação de transesterificação (Figura 1) na qual um óleo vegetal triglicerídico como, por exemplo, o óleo de soja, reage com um álcool (metanol ou metanol) na presença de um catalisador (usualmente alcalino, sendo os mais utilizados NaOH e KOH) para formar, majoritariamente éster monoalquílicos (biodiesel) e glicerina. (Figura 1) Objetivos Objetivo Geral Produzir biodiesel a partir de óleos vegetais comestíveis usados utilizando as microondas como catalisador. Objetivos Específicos 1-Montar uma unidade de bancada de transesterificação do óleo comestível usado; 2-Fazer a coleta do óleo residual; 3-Realizar ensaios de transesterificação com dois catalisadores: microondas e KOH; 4-Realizar ensaios de produção do biodiesel com os dois catalisadores; 5-Selecionar o método de separação mais eficiente do glicerol; 6-Comparar o biodiesel obtido utilizando as microondas como catalisador com o biodiesel obtido com o hidróxido de potássio (KOH) como catalisador; Metodologia Primeiramente foram realizadas análises físico-químicas na matéria-prima como: umidade, ácidos graxos livres totais e testes organoléptico conforme metodologia descrita na literatura³. Logo após o óleo foi lavado com uma solução de HCl 2% para a retirada dos ácidos graxos livres em seguida lavado com água destilada para retirada do HCl, e seco com aquecimento a 110°C. Os experimentos foram realizados em banho tipo Dubnoff e utilizando o aparelho Microondas adaptado com refluxo. Foi adicionada uma solução de metóxido de potássio ao óleo de fritura, utilizando a razão molar óleo-metanol de 1:6. Após as reações concluída os biodieseis foram separados das glicerinas através de decantação, os ésteres obtidos foram purificados através da lavagem com uma solução contendo 150 mL de água destilada a 90 ºC e 0,5% de HCl concentrado, em seguida uma nova lavagem com água destilada foi realizada para retirada dos traços ácidos e básicos . No fim da lavagem a determinação do pH da água de lavagem foi feito através do indicador universa que indica a neutralização do biodiesel , então o biodiesel foi filtrado para retirada de qualquer impureza em seguida a umidade dele foi retirada através de aquecimento a 70°C com auxilio de ar comprimido.Os valores utilizados na pesquisa estão expressos na Tabela 1. Tabela 1 – valores utilizados na pesquisa Índice de acidez dos óleos de fritura O índice de acidez está dentro da especificação, a qual exige que o óleo deva possuir um teor menor que 3% de ácidos graxos livres para uma reação completa do biodiesel. Analise da glicerina bruta formada das reações de transesterificação após a retirada do excesso de metanol e água por aquecimento Determinação da cor da água de lavagem após a aplicação do indicador universal Analisando as cores das amostras pode-se observar que a água de lavagem tem seu pH bem próximo de 7, comprovando a neutralização do biodiesel. As massas de glicerina bruta formadas pelo aparelho MO e pelo banho tipo Dubnoff atingiram resultados muito próximos, sendo necessários 5 minutos no MO e 1 hora no banho tipo Dubnoff. Teste organoléptico Porcentagem de água contida no óleo