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Título: Avaliação de metodologia de purificação da glicerina gerada como coproduto na produção de biodiesel
Título(s) alternativo(s): Evaluation of a purification methodology to glycerin gerenerated as coproduct in biodiesel production
Autor(es): Rios, Elise Ana Maluf
Orientador(es): Oliveira, Paulo Roberto de
Palavras-chave: Glicerina
Biodiesel
Biocombustíveis
Química
Glycerin
Biodiesel fuels
Biomass energy
Chemistry
Data do documento: 24-Jun-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: RIOS, Elise Ane Maluf. Avaliação de metodologia de purificação da glicerina gerada como coproduto na produção de biodiesel. 2016. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: Os biocombustíveis oriundos da biomassa há algum tempo vem atingindo um papel de destaque na matriz energética mundial, principalmente para diminuir a dependência de combustíveis fósseis. Entre eles, destaca-se o biodiesel, proveniente da reação de transesterificação de um triglicerídeo com um álcool de cadeira curta. Como produtos da reação obtêm-se ésteres metílicos ou etílicos (biodiesel) e a glicerina. Focando na preservação do meio ambiente, a adoção do biodiesel, mesmo que de forma progressiva, no diesel de petróleo resultará em uma redução significativa nas emissões de materiais particulados, compostos sulfurados, nitrogenados e gases que contribuem para o efeito estufa. Esta valorização dos biocombustíveis gerou um crescimento na produção do biodiesel e por consequência numa elevada quantidade de glicerina produzida (cerca de 10% da produção total), sem uma destinação definida por parte das plantas produtoras. O grande obstáculo da utilização deste coproduto é a pureza. A glicerina proveniente da transesterificação apresenta cerca de 20% de impureza, sendo as principais: o catalisador utilizado, álcool, ácidos graxos e água. Quando purificada a glicerina pode ser utilizada em produtos das indústrias química, farmacêutica, e de cosméticos (pureza de 99,5%). A reação de transesterificação do óleo de soja foi realizada no laboratório. A glicerina obtida passou por uma hidrólise ácida com ácido fosfórico, com a finalidade de reagir com os sabões presentes formando ácidos graxos livres e também de neutralizar o catalisador. Posteriormente, foram testados diferentes sais básicos para a neutralização do coproduto buscando retirar o excesso de ácido fosfórico utilizado na hidrólise. O sal que se mostrou mais eficiente para o processo foi o Na2CO3 a 75°C. Por fim foram testados diferentes materiais adsorventes como a atapulgita e o carvão ativado, variando a concentração em relação à glicerina (% m/m) e o tempo. Simultaneamente foram realizadas destilações à vácuo (simples e fracionada) O material adsorvente que se mostrou mais efetivo foi o carvão ativado, onde se obteve um teor de glicerol de 93% para a primeira purificação e 98% para a segunda purificação, mostrando que pode ser uma alternativa para a purificação da glicerina obtida a partir da reação de transesterificação. A caracterização das amostras obtidas foi realizada pela Espectroscopia no Infravermelho, já a quantificação das amostras através da Espectrofotometria no UV-Vis em 410 nm.
Abstract: Biofuels of biomass for some time has reached a prominent role in the world energy matrix, particularly to reduce dependence on fossil fuels. Among them, there is biodiesel from the transesterification reaction of a triglyceride with a short chair alcohol. As the reaction products are obtained methyl or ethyl esters (biodiesel) and glycerin. Focusing on preserving the environment, the adoption of biodiesel, even if gradually, the petroleum diesel will result in a significant reduction in emissions of particulates, sulfur compounds, nitrogen and gases that contribute to the greenhouse effect. This recovery of growth biofuels generated in production of biodiesel and consequently a high amount of glycerin produced (about 10% of the total production) without a destination defined by the producing plants. The major obstacle of using this coproduct is purity. The glycerin from the transesterification has about 20% impurity, the main ones being: the catalyst used, alcohol, fatty acids and water. When purified glycerol product can be used in the chemical, pharmaceutical, and cosmetic (purity 99.5%). The transesterification reaction of soybean oil was performed in the laboratory. Glycerin obtained underwent hydrolysis with an acid phosphoric acid, for the purpose of reacting with the soaps present to form free fatty acids and also to neutralize the catalyst. Subsequently, different basic salts were tested for the neutralization of coproduct seeking remove excess phosphoric acid used in the hydrolysis. The salt that is more efficient for the process Na2CO3 was 75 ° C. Finally different adsorbent materials were tested as attapulgite and activated carbon, varying the concentration in respect of glycerin (% m / m) and time. Simultaneously they were carried distillation vacuum (single and fractionated) The adsorbent material which has proved most effective has been activated carbon, which was obtained a 93% glycerol content for the first purification and 98% for the second purification, showing that may be an alternative for the purification of glycerol obtained from the transesterification reaction. The characterization of the obtained samples was carried out by Infrared Spectroscopy, since the quantification of samples by spectrophotometry in the UV-Vis at 410 nm.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8854
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