Banca de DEFESA: MARCELL SANTANA DE DEUS

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARCELL SANTANA DE DEUS
DATA : 27/10/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Virtual
TÍTULO:

Produção de Biodiesel em Reator de Atomização

PALAVRAS-CHAVES:

Atomização, Esterificação, Transesterificação, Biodiesel, Modelagem.

PÁGINAS: 100
RESUMO:

O biodiesel é uma alternativa bastante utilizada em substituição parcial ou total dos combustíveis fosseis. Nesse sentido, vários métodos vêm sendo estudados com o intuito de intensificar os processos de produção de biodiesel. Assim, o presente estudo investigou a produção de biodiesel pela esterificação de ácido oleico com etanol e pela transesterificação de óleo de girassol com etanol em um reator não convencional do tipo spray. Os efeitos das variáveis vazão de ácido oleico e óleo de girassol, pressão, temperatura e concentração de catalisador, foram avaliados. Um modelo matemático foi desenvolvido com intuito de descrever a transformação do ácido oleico em éster etílico como função da concentração molar dos componentes e das condições operacionais do reator e do bico atomizador. Uma estimação híbrida dos parâmetros do modelo (energia de ativação, fator pré-exponencial, constantes de equilíbrio e dissolução) foi realizada usando o método particle swarm optimization seguido do método Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno. Na esterificação, a análise de Pareto mostrou que o aumento da temperatura no reator e da pressão de atomização melhoraram os valores de conversão. Por outro lado, o aumento da vazão de ácido oleico limitou os valores de conversão. Na transesterificação, foi observado que a miscibilidade do óleo de girassol no etanol influenciou na conversão. Além disso, a vazão teve efeito negativo e a pressão efeito positivo na conversão do óleo de girassol. A análise de distribuição de tamanho das gotículas mostrou que o aumento de pressão na câmara de atomização levou a uma redução no tamanho das gotículas, o que explica os efeitos sobre a conversão em éster etílico. As condições reacionais que obtiveram a maior conversão de ácido oleico em éster etílico (86.7%) foram: 70 ᵒC, 1,5 bar e 1,3 g/min utilizando 0,6% de catalisador e 2 h de tempo reacional. Na transesterificação, obteve-se conversões de 97,3% com vazão de 3 g/min de óleo de girassol a 50 ᵒC, 1,5 bar e 1,0% de catalisador em 1 h. O modelo matemático apresentou bom ajuste aos resultados de experimentos independentes e os parâmetros obtidos pela estimação foram comparáveis àqueles da literatura.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1584174 - DOMINGOS FABIANO DE SANTANA SOUZA
Interno - 3304882 - CARLOS EDUARDO DE ARAÚJO PADILHA
Interno - 1547970 - JACKSON ARAUJO DE OLIVEIRA
Externo à Instituição - ANDERSON ALLES DE JESUS - UFMA
Externo à Instituição - JUAN ALBERTO CHAVEZ RUIZ - ISI-ER