Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T23:09:41Z No. of bitstreams: 1 LuizEduardoPereiraSantiago_DISSERT.pdf: 1585399 bytes, checksum: 01c341e6d8764f728e0a56ac896c4f62 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-07T22:30:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LuizEduardoPereiraSantiago_DISSERT.pdf: 1585399 bytes, checksum: 01c341e6d8764f728e0a56ac896c4f62 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T22:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizEduardoPereiraSantiago_DISSERT.pdf: 1585399 bytes, checksum: 01c341e6d8764f728e0a56ac896c4f62 (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Os processos contínuos de transesterificação em condições supercríticas utilizando reatores tubulares surgem como uma possível tecnologia que assegurará a produção viável de biodiesel em larga escala. As idiossincrasias deste processo estão relacionadas à dispensabilidade de catalisadores, processos simplificados de separação, uso de óleos de baixa qualidade e o pequeno tempo reacional (quando comparado aos outros processos). Nesta linha de estudos, os recentes avanços demonstram que o uso de leito de inertes (promotores de mistura), mostra-se como uma alternativa factível para um melhor desempenho dos reatores tubulares operando em condições supercríticas. Contudo, a ausência de uma rigorosa análise fenomenológica desse novo Layout por parte da literatura, é uma limitação para o perfeito entendimento do processo e a adequação das condições operacionais a uma região de melhor viabilidade. Assim, o presente trabalho tem como objetivo principal a modelagem e análise do processo de alcoolize de triglicerídeos em condições supercríticas utilizando um reator contínuo recheado com inertes (vidro). Para tanto, as variáveis operacionais escolhidas para o estudo são aquelas tidas como ótimas segundo a literatura vigente, sendo essas: temperatura (300 °C, 350 °C e 400 ºC); vazão volumétrica (0,5 mL/min e 1,0 mL/min) e porosidade do leito (0,42, 0,38 e 0,32). Os dados experimentais foram avaliados na razão molar óleo: álcool de 1:40 e pressão reacional de 15 MPa. Nesta pesquisa, os parâmetros foram estimados com base no método heurístico de otimização denominado Particle Swarm Optimization (PSO). As características fenomenológicas foram analisadas a partir da descrição por um modelo de dispersão em conjunto com a técnica do Falso Transiente. Os resultados obtidos pelo modelo foram capazes de ajustar os dados experimentais com coeficiente de regressão de 0,98. As maiores conversões em ésteres foram obtidas na condição de maior temperatura e menor porosidade. / The continuous process of transesterification at supercritical conditions in tubular reactors rises as a new technology that will ensure viable large-scale biodiesel production. The idiosyncrasies of this process are related to the simplified separation processes, use of low quality feedstock, catalyst free and short reaction time (compared to the conventional processes). In these kinds of studies, the recent breakthroughs demonstrate that an inert bed (mixing promoters) may be a feasible alternative to enhance tubular reactor performance when operated at supercritical conditions. However, a rigorous phenomenological analysis forthis new process layout is scarce in literature, which creates some limitations for a complete understanding of the process. Thus, the main objective of the current work is to develop a mathematical model of the process and analyze triglyceride alcoholysis at supercritical conditions using a continuous tubular reactor packed with glass spheres. The operating variables evaluated are temperature (300, 350 and 400 °C), volumetric flowrate (0.5 mL/min and 1.0 mL/min) and bed porosity (0.42, 0.38 and 0.32). The experimental data were evaluated for the oil /alcohol molar ratio of 1:40 and operating pressure of 15 MPa. The model parameters were estimated using the particle swarm optimization algorithm (PSO), which is a classical heuristic optimization technique. The phenomenological characteristics were analyzed based on the description of multiple gradients along with the false-transient method. The results obtained by the model were able to predict 98% of the experimental data. The higher conversions in esters were achieved for the highest temperature and lowest porosity.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseCN_DISSERT.pdf: 1767352 bytes, checksum: c57055b8c67d4fd6e0631c221643df35 (MD5) Previous issue date: 2010-06-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Supported catalysts of CuCl2 on s?lica were used in the methane oxychlorination reaction. The materials were synthesized by the ion exchange technique in a basic solution, using a copper-ammonia complex with 3 and 6 % of nominal copper loading. The materials where characterized by thermogravimetry (TG), X-ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), Temperature Programmed Reduction (TPR), Scanning Electron Microscopy with X-ray microanalysis (SEM/EDS), BET specific area and pore distribution. The characterization confirms the presence of copper on the support surface, concluding that the ion exchange technique was adequate in the catalyst synthesis. For the reaction test, an oxychlorination bench scale unit was employed. The tests were carried at 673 and 773 K. The results showed the influence of temperature and catalyst copper content on the oxychlorination of methane reaction / Catalisadores do tipo CuCl2 suportados em s?lica, utilizados na convers?o do metano via oxiclora??o, foram sintetizados pelo m?todo de troca i?nica em meio b?sico, usando um complexo amoniacal de cobre, com cargas met?licas nominais de 3 e 6% de cobre. Os materiais foram caracterizados por: termogravimetria (TG), fluoresc?ncia de raios X (FRX), redu??o ? temperatura programada (RTP), microscopia eletr?nica de varredura com espectroscopia dispersiva de el?trons (MEV-EDS) e determina??o da ?rea especifica e volume de poro pelo M?todo BET. Os resultados das caracteriza??es indicavam a presen?a de cobre na superf?cie do suporte mostrando que o processo de impregna??o via troca i?nica foi adequado na s?ntese do catalisador. No teste catal?tico reacional foi utilizada uma planta de oxiclora??o, em escala de laborat?rio. Os experimentos catal?ticos foram avaliados nas temperaturas de 673 e 773 K. Os resultados obtidos mostraram influ?ncia da temperatura e teor de cobre dos catalisadores na rea??o de oxiclora??o do metano