Estudo das variáveis operacionais dos processos de separação na produção de biodiesel, a partir do óleo de palma bruto (Elaeis guineensis, Jacq) em escala de laboratório

Neste trabalho investigaram-se de forma sistemática as variáveis operacionais de processo envolvidas nas operações de separação aplicadas no pré-tratamento do óleo de palma bruto (Elaeis guineensis, jacq) e na purificação do biodiesel produzido via transesterificação etanólica utilizando NaOH como catalisador, em escala de laboratório. Na etapa de pré-tratamento foram investigados os processos de Filtração e Decantação, sendo a filtração do produto da neutralização realizada a 40ºC, 50ºC e 60ºC, enquanto que na Decantação, avaliaram-se as temperaturas de 40ºC e 60ºC em 120 minutos. Em seguida, investigou-se a influência do tempo de decantação de 60, 90 e 120 minutos no processo de lavagem do óleo neutralizado a 40ºC e 60ºC, seguida de Desidratação sob vácuo a 80ºC, tendo sido investigado nesta etapa a influência da pressão. Após a reação de transesterificação, avaliou-se o processo de Evaporação do etanol em excesso, onde em um primeiro momento investigou-se as temperaturas de 70 e 80ºC, mantendo-se o tempo de evaporação constante em 20 minutos, no intervalo de 613,30 a 80,00 mbar, e em um segundo momento analisou-se as pressões de operação de 480,00 e 346,66 mbar. Em seguida, investigou-se a influência do tempo no processo de decantação da fase rica em glicerol a 70ºC, para tempos de 60, 120 e 180 minutos. Sendo realizada a lavagem da fase rica em ésteres a 70ºC, para os tempos de 60, 90 e 120 minutos de decantação da água residual. Avaliou-se ainda a eficiência do processo de centrifugação da mistura biodiesel e glicerol a 60 e 70ºC a 2000 rpm, para um tempo de 15 minutos. Em seguida, procedeu-se a lavagem da fase rica em ésteres com água a 60 e 70ºC, sendo a separação realizada via centrifugação a 60 e 70ºC. As fases ricas em ésteres, obtidas via decantação e centrifugação, foram submetidas à Desidratação sob vácuo, e caracterizadas em conformidade com as especificações da ANP. De acordo com os resultados experimentais, com base na qualidade do óleo neutro e rendimento do processo, observou-se que a Filtração a 50ºC gerou os melhores resultados para o pré-tratamento do óleo. Em relação à Evaporação do etanol, o melhor percentual de recuperação foi obtido a 80ºC e 346,6 mbar. Com relação à separação da fase ricas em ésteres e glicerol, o processo de Centrifugação a 60ºC gerou um biodiesel de melhor qualidade e maior rendimento. Observou-se ainda, a necessidade de uma segunda etapa de centrifugação de forma a minimizar a perdas de biodiesel na fase rica em glicerol.

Catalizadores heterogéneos básicos para a produção de biodiesel

O consumo de energia é um requisito fundamental para a existência humana. Grande parte da energia é gerada a partir de combustíveis fósseis. Os problemas ambientais e a instabilidade dos mercados de crude, agravados pela conscencialização de que as reservas de crude são finitas, motivaram a procura de combustíveis alternativos. Entre os vários estudados, o biodiesel é apontado como uma alternativa viável ao diesel de origem fóssil por apresentar propriedades de combustão similares. O biodiesel apresenta um balanço de carbono praticamente nulo sendo por isso visto como uma arma na batalha contra o aquecimento global. O biodiesel compreende uma mistura de mono-ésteres alquílicos de ácidos gordos de cadeia longa. A transesterificação ou esterificação de óleos vegetais ou gorduras animais, com um álcool de baixo peso molecular (metanol ou etanol) é o principal processo usado para produzir biodiesel. Presentemente os processos industriais usam catalisadores homogéneos em processos. No entanto, os catalisadores heterogéneos têm surgido como promissores para a produção de biodiesel, já que são ambientalmente benignos e podem ser regenerados e reutilizados. Deste modo, a catálise heterogénea torna a produção de biodiesel potencialmente mais barata, permitindo a utilização em processos contínuos. Neste contexto, foram preparados e testados, na metanólise de óleo de soja, vários catalisadores heterogéneos básicos. Os melhores desempenhos catalíticos foram obtidos utilizando catalisadores sólidos preparados por deposição de SrO sobre MgO (razão atómica Sr/Mg entre 0.05 e 0.35). Os catalisadores com razão atómica Sr/Mg superior a 0.10 permitem obter um rendimento em ésteres metílicos superior a 90%, para a temperatura de refluxo do metanol. Os resultados das diferentes técnicas de caracterização mostraram que a temperatura de calcinação tem uma forte influência sobre o comportamento catalítico. Para temperaturas de calcinação inferiores a 625 ºC o carbonato de estrôncio permanece na superfície dos catalisadores. A solubilidade desta espécie no meio reaccional, principalmente no metanol, promove a rápida lixiviação do estrôncio e assim a desactivação do catalisador. A fim de optimizar a produção de biodiesel, foi estudado o efeito de vários parametros do processo tais como a temperatura da reacção, a razão molar metanol/óleo, razão mássica catalisador/óleo e o tempo de reação. Este estudo incluiu igualmente a estabilidade dos catalisadores.

Preparação de catalisadores heterogéneos para a produção de biodiesel

A produção de biodiesel como combustível para motores diesel, aumentou fortemente nos últimos anos e espera-se que cresça mais e mais num futuro próximo. O aumento do consumo de biodiesel exige processos de produção optimizados que permitam grandes capacidades de produção, operações simplificadas, rendimentos altos, bem como a utilização de matérias-primas mais económicas. Por isso, o desenvolvimento de processos de produção de baixo custo exige a especificação de catalisadores heterogéneos eficientes na promoção da reacção de transesterificação, permitindo a imediata separação da glicerina pura, não necessitando de uma purificação dispendiosa deste subproduto. Os xerogéis de carbono surgem então como materiais promissores para aplicação como catalisadores heterogéneos para a produção de biodiesel, devido às suas excelentes propriedades ao nível da sua textura e superfície química. Neste trabalho o principal objectivo foi a preparação de um xerogel de carbono, com o intuito de posteriormente ser aplicado na produção de biodiesel por catálise heterogénea. Amostras de xerogel de carbono foram preparadas pelo método sol-gel e oxidadas em fase líquida sendo posteriormente caracterizados os seus grupos funcionais e a sua área específica. Os resultados obtidos mostram que é possivel obter um xerogel de carbono com área superficial alta, tendo sido atingido um valor máximo para a amostra número dois (803 m2/g). Os resultados atingidos ao nível da preparação do catalisador permitem concluir que as condições de operação influenciam a estrutura final do xerogel de carbono. Quanto à caracterização da química superficial do xerogel, foi possível verificar que a diferença do número de acidez entre as amostras oxidadas e não oxidadas do mesmo lote é alta, o que permite afirmar que a oxidação do material de carbono incrementa a concentração de grupos oxigénio à superfície do xerogel. O valor máximo para o número de acidez foi obtido com a amostra número três (Amostra oxidada - 916 μmol/g, Amostra não oxidada - 207 μmol/g). Apesar de terem sido realizados ensaios para a produção de biodiesel os resultados obtidos foram nulos. A escolha das condições de reacção para a catálise heterogénea com este tipo de material poderá não ter sido a mais indicada, assim como a quantidade e o tipo de grupos funcionais introduzidos no catalisador não terem acidez suficiente para permitir uma catálise efectiva.

Utilização de sementes de Jatropha curcas L. provenientes de Cabo Verde para a produção de biodiesel

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Purificação e caracterização da beta-lapachona e estudo de estabilidade dos cristais em diferentes condições de armazenamento

The beta-lapachone is a product obtained from the Ipê Roxo tree [Tabebuia avellandae], which has proved its excellent antineoplasic potential acting through a particular mechanism of apoptosis against various cancer types. This study aims at determining the identity card of beta-lapachone by means of physico-chemical and pharmaco-technical characterization. A purifying process has been performed, as well as the isolation of a contaminant, its isomer alpha-lapachone. A stability study was also performed, determining the ideal storing conditions for beta-lapachone, essential for the ongoing pre-formulation studies for obtaining the different classic pharmaceutical forms and modified release systems.

Gliceroquímica: novos produtos e processos a partir da glicerina de produção de biodiesel

Glycerol is a byproduct of biodiesel production through transesterification of oils and fat. This article discusses the chemical transformation of glycerol in ethers, acetals and esters of high technological applications, especially in the fuel sector. Glycerol hydrogenolysis, dehydration to acrolein and oxidation are discussed as well, to show the potential use of glycerol for production of plastic monomers. Finally, the article shows other transformations, such as syn gas production, epichloridrin and glycerin carbonate.

Biodiesel metílico de Dipteryx lacunifera: preparação, caracterização e efeito de antioxidantes na estabilidade à oxidação

The objective of this work was to study the potentialities of Dipteryx lacunifera Ducke seeds oil for biodiesel production. The yield in oil was of 46.11 ± 0.37%. Methyl biodiesel was prepared by base catalyzed transesterification yielding 88.13% and percentage conversion of triglycerides to corresponding methyl ester of 89.1%. The addition of the tertiary butylhydroquinone (TBHQ, 50 ppm), butylated hydroxytoluene (BHT, 50 ppm) and cashew nut shell liquid (CNSL, 2000 ppm) antioxidants in the biodiesel contributed to the increase of the induction period of 2.97 h for 8.08; 6.06 and 6.02 h, respectively.

Estabilidade do suco tropical de acerola (Malpighia emarginata d.c.) adoçado envasado pelos processos hot-fill e asséptico

Este trabalho objetivou avaliar a estabilidade do suco tropical de acerola adoçado, elaborado pelos processos hot fill (garrafas de vidro) e asséptico (embalagens cartonadas), com relação às alterações químicas e físico-químicas (pH, sólidos solúveis totais, acidez total titulável, cor, açúcares redutores, não redutores e totais), sensoriais e microbiológicas, durante 350 dias de armazenamento em condições similares às de comercialização (28 °C ± 2 °C). Ao final do experimento, constatou-se que as amostras de suco de ambos os processos mantiveram uma adequada estabilidade microbiológica. O suco do processo hot fill teve maior aceitação global, enquanto o do processo asséptico manteve, ao final dos 350 dias, a aceitação inicial. As amostras do processo asséptico apresentaram inicialmente melhor sabor em comparação com as do processo hot fill, no entanto, as do processo hot fill mantiveram o sabor estável, enquanto o sabor do suco do processo asséptico teve menor aceitação ao longo do armazenamento. Ainda foram observadas, alterações químicas e físico-químicas nos sucos de ambos os processos. Em geral, o processo hot fill foi o mais eficiente em manter a estabilidade do suco.

Estabilidade de géis de amido de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose adicionados de gomas guar e xantana durante os processos de congelamento e descongelamento

O objetivo do presente trabalho foi estudar os efeitos das gomas guar e xantana sobre a estabilidade dos géis de amido de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose submetidos aos processos de congelamento e descongelamento. Os géis desses amidos, com concentração total de sólidos de 10% e adicionados das gomas (0,15; 0,50; 0,85 e 1%), foram submetidos a 5 ciclos de congelamento (20 horas a -18 °C) e descongelamento (4 horas a 25 °C), com exceção dos géis com alto teor de amilose, que foram submetidos a apenas 1 ciclo, devido à perda da estrutura de gel. A determinação da sinérese (porcentagem de água liberada) foi realizada pela diferença entre a massa inicial e a massa final das amostras. O gel de amido de milho normal liberou 74,45% de água, sendo que a adição de 1% da goma xantana reduziu significativamente a sinérese para 66,43%. A adição de 0,85 e 1% da goma xantana também reduziu a sinérese dos géis de amido ceroso. O menor teor de sinérese foi obtido com a utilização de 1% de goma xantana ao gel de amido de milho com alto teor de amilose, evidenciando a ação crioprotetora desta goma.

Estabilidade de componentes bioativos do suco tropical de goiaba não adoçado obtido pelos processos de enchimento a quente e asséptico

A goiaba é um dos frutos tropicais de maior valor nutricional, rico em vitamina C e pró-vitamina A, possuindo uma excelente aceitação para consumo in natura, como também uma vasta aplicação industrial. A vitamina C, os carotenoides, as antocianinas e os compostos fenólicos são considerados substâncias com atividade antioxidante, e seu consumo regular tem ação protetora efetiva contra os processos oxidativos que naturalmente ocorrem no organismo. Este trabalho objetivou estudar a estabilidade da vitamina C, carotenoides totais, antocianinas totais e compostos fenólicos totais do suco tropical de goiaba não adoçado obtido pelos processos de enchimento a quente e asséptico durante 250 dias de armazenamento à temperatura ambiente (28 ± 2 ºC). Os resultados demonstraram que os conteúdos de carotenoides totais e os fenólicos totais não apresentaram variação durante o armazenamento, enquanto que a vitamina C apresentou redução.

Avaliação do comportamento termoanalítico e oxidativo do biodiesel de mamona

In this work biodiesel was gotten through the transesterification reaction using the oil of castor as source of triglycerides and using the methylic route for obtaining of esters. For the characterization of biodiesel and its mixtures with mineral diesel oil, physical chemical parameters and several analytical techniques had been used, as well as: gas chromatography (GC), nuclear magnetic resonance of proton (1H NMR), infrared spectroscopy (IR) and thermal analysis. The chromatography confirmed the complete reaction of esters in biodiesel presenting a 97,08% conversion. The 1H - NMR presented singlet in 3,6 ppm corresponding to the hydrogen of the group ester RCOO CH3. The infrared presented a strong band in 1741 cm-1 referring to stretching C=O of ester and an average band in 1175 cm-1 referring C O deformation. With the data of thermal analysis it was possible to observe the thermal and oxidative stability of the samples changing the atmospheres of synthetic air and nitrogen, where stages of the thermal decomposition had been verified and had been attributed to the volatilization and/or decomposition of the triacylglycerides. The thermal degradation of the samples was carried through 150 and 210°C during 1, 12, 24 and 48 hours and was observed change in the thermogravimetric profile, therefore an increase in the number of stages of the thermal decomposition also occurred indicating characteristic intermediate composites of polymerization, being this confirmed through the rheological study that presented brusque increase of viscosity. The kinetic study showed that the activation energy has the following order: biodiesel > mineral diesel oil > mixtures biodiesel/diesel

Caracterização de resíduo sólido formado em biodiesel de sebo bovino

Biodiesel production has increased over the last decade because of the benefits associated with this fuel, including renewability, domestic feedstock, lower toxicity, and biodegradability. From 2008, the use of beef tallow as a feedstock for biodiesel production in Brazil has increased in significance, representing the second largest source of biodiesel, after soybeans. However, the performance of biodiesel in cold weather conditions is worse than diesel because of deposition of insoluble at low temperatures, accelerating the plugging of fuel filters and injectors of the vehicle engine. Studies have been conducted on beef tallow biodiesel, mostly related to the properties of thermal and oxidative stability. However, few studies have described the nature of the precipitate formed and its influence on product quality. Research suggests that the cause of deposition is related to the nature of saturated esters and monoacylglycerols as inducing agents. This study monitored the levels of mono-, diand triacylglycerols, the oxidation stability and the cold filter plugging point (CFPP) in beef tallow biodiesel samples from two commercial producers in Brazil for a period of twelve months. Filtered precipitates were analyzed by comparative techniques of GCFID, HPLC-UV/VIS, HPLC-MS-IT-TOF and TG to verify the nature, using monopalmitin and monostearin as reference standards. The formation of precipitate reduced the levels of monoacylglycerols in the beef tallow biodiesel. GC-FID and LCMS- IT-TOF results confirmed the nature of the deposit as saturated monoacylglycerols, predominantly monostearin and monopalmitin as the second major component. Moreover the TG analysis of the residue indicated similar thermal decomposition of the reference standards. The precipitate did not affect the oxidation stability of beef tallow biodiesel and the CFPP characteristic of blends up B60. However, the presence of iron reduced significantly the oxidation stability of biodiesel

Caracterização de resíduo sólido formado em biodiesel de sebo bovino

Biodiesel production has increased over the last decade because of the benefits associated with this fuel, including renewability, domestic feedstock, lower toxicity, and biodegradability. From 2008, the use of beef tallow as a feedstock for biodiesel production in Brazil has increased in significance, representing the second largest source of biodiesel, after soybeans. However, the performance of biodiesel in cold weather conditions is worse than diesel because of deposition of insoluble at low temperatures, accelerating the plugging of fuel filters and injectors of the vehicle engine. Studies have been conducted on beef tallow biodiesel, mostly related to the properties of thermal and oxidative stability. However, few studies have described the nature of the precipitate formed and its influence on product quality. Research suggests that the cause of deposition is related to the nature of saturated esters and monoacylglycerols as inducing agents. This study monitored the levels of mono-, diand triacylglycerols, the oxidation stability and the cold filter plugging point (CFPP) in beef tallow biodiesel samples from two commercial producers in Brazil for a period of twelve months. Filtered precipitates were analyzed by comparative techniques of GCFID, HPLC-UV/VIS, HPLC-MS-IT-TOF and TG to verify the nature, using monopalmitin and monostearin as reference standards. The formation of precipitate reduced the levels of monoacylglycerols in the beef tallow biodiesel. GC-FID and LCMS- IT-TOF results confirmed the nature of the deposit as saturated monoacylglycerols, predominantly monostearin and monopalmitin as the second major component. Moreover the TG analysis of the residue indicated similar thermal decomposition of the reference standards. The precipitate did not affect the oxidation stability of beef tallow biodiesel and the CFPP characteristic of blends up B60. However, the presence of iron reduced significantly the oxidation stability of biodiesel

Sínteses e caracterização de microesferas de poli (álcool vinilico) e sua utilização como suportes para imobilização de lipase produzida por Rhizomucor miehei e seu estudo catalítico na reação de transesterificação do óleo de soja para a produção de biodiesel via rota etílica

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Estabilidade constitucional e acordos constitucionais: os processos constituintes de Brasil (1987-1988) e Espanha (1977-1978)

O artigo analisa os acordos que formaram as maiorias nas assembléias constituintes de Brasil (1987-1988) e Espanha (1977-1978), buscando indentificar sua contribuição para a estabilidade constitucional dos dois países. O estudo foi desenvolvido em três níveis: estudo das normas regimentais das assembléias constituintes; tabulação das votações que aprovaram dispositivos constitucionais; e análise dos debates constitucionais, na qual foram identificados três processos de formação de maiorias, concessões mútuas, não-decisão e maioria aritmética. O trabalho demonstra que o uso de concessões mútuas e da não-decisão na constituinte favorece o processo de construção do consenso em torno da constituição, contribuindo para sua estabilidade.