Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9269_Rogério Danieletto - Versão final.pdf: 1180464 bytes, checksum: 8cc877ad50d3cad8b2ad0a558bb171ad (MD5) Previous issue date: 2015-10-09 / Lipases são enzimas que catalisam reações de grande interesse industrial, podendo ser usadas na síntese do biodiesel, que é um combustível alternativo e biodegradável produzido a partir de fontes renováveis, tais como óleos vegetais e gordura animal. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de lipases utilizando fungos Penicillium sp. e Rhizomucor sp. por fermentação em estado sólido (FES). Neste trabalho, a fermentação para a produção das lipases utilizou como substrato o bagaço de cana. Inicialmente, foram realizados ensaios preliminares com o intuito de testar a melhor granulometria do bagaço (0,6 a 1,18 mm ou 0,6 a 2,0 mm), a utilização ou não de uma solução nutritiva e o pré-tratamento químico (peróxido ou ácido-básico) que deveria ser empregado a fim de melhorar a disponibilidade de fonte de carbono para os fungos. Após os ensaios preliminares, buscou-se a otimização das condições de cultivo, sendo estudadas as temperaturas de 28ºC, 33ºC e 38ºC, os teores de umidade de 60%, 70% e 80% e as concentrações do indutor óleo de oliva de 5%, 7,5% e 10% de acordo com o planejamento experimental 33, com 2 pontos centrais, totalizando 29 experimentos. A máxima atividade lipásica (0,470 UI/g) para o Penicillium sp foi obtida nas condições de 33ºC, 80% de umidade e 10% do indutor, idênticas condições para atividade lipásica máxima para o Rhizomucor sp (0,583 UI/g). Para o Penicillium sp. apenas a Temperatura (Q) e Umidade (L) foram significativas a 95% de confiança, entretanto, para o Rhizomucor sp, a Umidade (L), a Umidade (Q) e o indutor (L) foram significativos a 95% de confiança. Após a liofilização do extrato enzimático, foi realizada a transesterificação com uma gordura proveniente da caixa de gordura de uma grande empresa da Grande Vitória, previamente tratada, obtendo-se rendimento de 56,72% para o extrato bruto do fermentado de Penicillium sp. e 59,47% para o extrato bruto do fermentado de Rhizomucor sp.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-02-07T03:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343940.pdf: 2066325 bytes, checksum: d8de9f61f443856b55665b2f3c4049d4 (MD5) Previous issue date: 2016 / A purificação do biodiesel, também denominada polimento, consiste na última etapa do processo de sua síntese e é essencial, pois tem como objetivo a adequação de parâmetros visando ao atendimento das normas vigentes. Neste trabalho, estudaram-se novas alternativas de polimento do biodiesel pelo uso de resinas de troca iônica, enzimas e silicato de magnésio (Magnesol), principalmente para a redução de ácidos graxos livres, visando a obtenção de biodiesel de alta qualidade. Foram realizados experimentos em laboratório, planta piloto, coluna e em batelada, seguindo-se estratégias de integração de processos. Adicionalmente, desenvolveu-se um estudo de modelagem e simulação com os resultados mais significativos realizados em coluna. As amostras de biodiesel foram analisadas quanto ao teor de monoacilglicerois (MAG), diacilglicerois (DAG), triacilglicerois (TAG) e acidez. Com relação à redução dos teores de MAG, DAG e TAG, as resinas foram efetivas, e, quanto à acidez, o silicato de magnésio se destacou pelo ótimo desempenho apresentado. Ao final dos testes, constatou-se que cada resina atuou diferentemente e a utilização combinada em sequência das mesmas, seguindo a estratégia de integração de processos, permitiu a obtenção de um biodiesel de acordo com os padrões estabelecidos pela legislação. Também, estudou-se a purificação do biodiesel com o uso das resinas de troca iônica visando à redução da concentração de metais e sabões. Pôde-se observar que a metodologia empregada, com e sem condicionamento inicial em metanol das resinas, produziu alterações na concentração de metais, mas pouco promissoras. Já para os sabões, levou a uma redução significativa da concentração dos mesmos ao final do processo de purificação. As simulações reproduziram de maneira bastante satisfatória os resultados experimentais, tanto para a acidez quanto para os teores de MAG, DAG e TAG. Os esforços de modelagem consideraram aspectos reacionais e de equilíbrio químico, além de transferência de massa e escoamento em meios porosos. A boa sintonia entre os resultados experimentais e os simulados atestam a pertinência do modelo desenvolvido.<br> / Abstract : Purification of biodiesel, also known as polishing, is the last step of its synthesis and is essential as it aims adequacy parameters ensuring compliance with the regulations. In this work, studied new alternative biodiesel polishing by the use of ion exchange resins, enzymes and magnesium silicate (Magnesol®), principally in the reduction of free fatty acids in order to obtain biodiesel with high quality. Experiments were conducted in laboratory and pilot plant column, batch experiments and following process integration strategies, adding simulation efforts result in more significant column. The biodiesel samples were analyzed for content of monoacylglycerol (MAG), diacylglycerols (DAG), triacylglycerols (TAG) and acidity. Regarding the reduction in MAG content, DAG and TAG, the resins were effective, and, as the acid, magnesium silicate stood out for great performance shown. At the end of the tests, it was found that each resin acted differently and the combined use in the same sequence, following the process integration strategy, allowed to obtain a biodiesel according to the standards set by law. Also, biodiesel purification was studied with the use of ion exchange resins in order to reduce the concentration of metals and soaps. It was observed that the methodology employed, both with and without initial conditioning in methanol resins, produced changes in the concentration of metals, but unpromising. As for the soaps, it led to a significant reduction in their concentration at the end of the purification process.Simulations have succeeded reproduce fairly well the experimental results for both the acidity and for the levels of MAG, DAG, and TAG. The modeling efforts considering chemical equilibrium reaction and aspects, as well as mass transfer and flow in porous media. The good match between the experimental results and simulations demonstrated the relevance of the model developed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-06-11Bitstream added on 2014-06-13T19:42:01Z : No. of bitstreams: 1 frigo_ms_dr_botfca.pdf: 918232 bytes, checksum: 5a31eb1dab6ae0414c4294ca6e5b0941 (MD5) / O conhecimento da produção e dispêndio de energia pela agricultura é fundamental devido à importância estratégica que ocupa como produtora de insumos energéticos para outros setores econômicos, como é o caso do biodiesel produzido a partir de culturas oleaginosas; desta forma o presente estudo teve como objetivo determinar os custos parciais da implantação e condução do agroecossistema milho em consórcio com pinhãomanso, sob três diferentes sistemas de condução (sequeiro, irrigado e fertirrigado com água residuária da suinocultura) do ponto de vista energético e econômico, em experimento conduzido de acordo com o sistema produtivo da agricultura familiar da região oeste do Paraná. Tal estudo se justifica devido à escassez de dados tanto energéticos como econômicos da cultura do pinhão-manso em condições brasileiras, bem como em sistema consorciado sob condições tecnológicas da agricultura familiar do oeste paranaense e, sobretudo das questões ambientais envolvidas neste estudo como o reuso de águas e o uso racional de fontes energéticas não-renováveis. O experimento foi conduzido de acordo com as técnicas empregadas por agricultores familiares da região oeste paranaense, no período de fevereiro de 2008 a maio de 2008 para a cultura do milho e de fevereiro de 2008 a novembro de 2009, para a cultura do pinhão-manso, no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola (NEEA), pertencente à Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), campus de Cascavel/PR... / Knowledge of production and energy expenditure in agriculture is crucial due to strategic importance which occupies as a producer of energy inputs to other economic sectors, such as biodiesel produced from oilseed crops, so this study aimed to determine partial costs of deployment and conduct of corn intercropping agroecosystem with physic nut, under three different management systems (rainfed, irrigated and fertirrigated with wastewater from pig farming) in terms of energy and economic experiment carried out in accordance with the productive system of family farming in the west of Paraná. Such a study is justified due to the shortage of both energy and economic data of the culture of physic nut under Brazilian conditions, as well as in intercropping system under technological conditions of the family farm west of Paraná, and especially environmental issues involved in this study as the reuse of water and the rational use of nonrenewable energy sources. The experiment was conducted in accordance with the techniques employed by farmers in the region, from February 2008 to May 2008 for corn and from February 2008 to November 2009 for the cultivation of physic nut in Experimental Center of Agricultural Engineering (NEEA), belonging to the State University of West Paraná (UNIOESTE), campus of Cascavel/PR, in the area of no-tillage. The itinerary for all technical training systems consisted of: the site preparation (application of desiccant), mechanized planting of corn, corn plant by hand, production of seedlings of physic nut, coveamento and transplant seedlings of physic nut, mowing manual, manual application of insecticide and harvesting of maize, differing only by irrigation and fertirrigation. The final product was assessed only corn. The technical coefficients, the workload, performance, identification of the tractor... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2014-06-13T19:21:30Z : No. of bitstreams: 1 akita_ah_dr_araiq.pdf: 3382357 bytes, checksum: 102eae2f1a8724ee2dfd30920d6c2c8d (MD5) / Nesta tese foi desenvolvida uma metodologia para avaliar a ação corrosiva de biodiesel usando as técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica e análise do ruído eletroquímico com eletrodos de carbono vítreo, aço carbono SAE 1020, cobre puro, latão e zinco puro em meio de biodiesel (B100), produzido a partir de óleo de soja e metanol, sem utilização de eletrólito de suporte. Devido à baixa condutividade ou elevada resistência à passagem de corrente do biodiesel foi necessária a realização de uma série de testes com potenciostato antes da realização das medidas eletroquímicas. Adicionalmente, foram realizados estudos para determinação do intervalo de amplitude de potencial AC mais adequado para a realização de medidas de impedância utilizando células eletroquímicas desenvolvidas para o estudo em meio de biodiesel. Todos os resultados de impedância eletroquímica obedeceram às premissas de causalidade, linearidade e estabilidade. Foram feitas medidas de impedância eletroquímica durante 5 ou 9 dias utilizando biodiesel sem degradação e degradado em diferentes condições, respectivamente. De forma geral, o biodiesel degradado a 110 ºC apresentou maior corrosividade quando comparado ao biodiesel sem degradação e biodiesel degradado a 170 ºC. Essa observação também foi confirmada pelos estudos de microscopia e microanálise feitos nas superfícies dos materiais. Esse comportamento provavelmente se deve a evaporação de espécies agressivas em maior temperatura. Foram feitas medidas de ruído eletroquímico em meio de biodiesel, mas os resultados ainda são pouco conclusivos e até o presente momento não é do conhecimento do grupo a existência de relatos na literatura sobre este tipo de medida neste meio. A espectroscopia na região do infravermelho indicou a formação de óxidos em algumas... / In this thesis we have developed a methodology for the electrochemical study of glassy carbon, SAE 1020 carbon steel, pure copper, brass and pure zinc in biodiesel (B100) medium, produced from soy bean oil and methanol, without the intentional addition of supporting electrolyte, utilizing electrochemical impedance spectroscopy and electrochemical noise analysis. Due to the biodiesel low conductivity or high resistance to current flow, it was needed to perform a series of tests with potentiostat before conducting the electrochemical measurements. Additionally, it was carried out studies in order to determine AC potential amplitude range more adequate to perform the impedance measurements by using electrochemical cells developed for using in biodiesel medium. All electrochemical impedance results obeyed the assumptions of causality, linearity and stability. Electrochemical impedance measurements were conducted during 5 or 9 days using biodiesel without degradation and with different degradation conditions, respectively. In general, the biodiesel degraded at 110 ºC showed higher corrosivity compared to both non-degraded and degraded at 170 ºC. This observation was also confirmed by microscopy and microanalysis studies performed on the materials surface. This behavior is probably due to aggressive species evaporation at higher temperatures. Electrochemical noise analyses were carried out in biodiesel medium, however the results are still inconclusive and as far as our knowledge go, there is no literature reports using this kind of measurement in this medium. Infrared spectroscopy indicated the oxides formation in certain surface regions of copper, brass and zinc in contact with biodiesel. Non-degraded and degraded at 170 ºC biodiesel samples were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry and the... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador : Prof. Dr. David Alexander Mitchell / Coorientador : Prof. Dr. André Bellin Mariano / Coorientador : Prof. Dr. Luiz Fernando de Lima Luz Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa: Curitiba, 28/08/2013 / Inclui referências / Resumo: O biodiesel surge como uma alternativa de grande potencial por ser obtido a partir de fontes renováveis, tais como mamona, dendê (palma), girassol, babaçu, amendoim, pinhão manso, soja e gorduras animais, sendo considerado um combustível biodegradável. Quando utilizado óleo vegetal de plantas oleaginosas na produção do biodiesel, o custo da matéria-prima varia em torno de 70% - 85% do custo total da produção. Outra desvantagem da utilização de plantas oleaginosas é a ocupação de terras férteis, que faz com que a produção de biodiesel concorra com a produção de alimentos. Portanto a matéria-prima utilizada atualmente pode ser substituída por biomassa de microalgas. A biomassa de microalgas tem o potencial de ser convertido em biodiesel. No entanto, o custo de produção da biomassa de microalgas é alto. Este custo da produção de microalgas está diretamente relacionado com a aquisição dos nutrientes que compõem o meio de cultivo. Assim, desenvolver um sistema de reutilização do meio de cultivo permite reduzir o custo da produção de microalgas, pois, são aproveitados o meio aquoso e os nutrientes que não foram consumidos pelas microalgas durante o cultivo anterior. Neste sentido, esta pesquisa buscou avaliar o efeito da reciclagem repetida do meio de cultivo sobre o crescimento da microalga Scenedesmus sp. Para tanto, a microalga foi cultivada em meio sintético Chu durante 10 dias, após o período de cultivo a biomassa foi recuperada por sedimentação e o sobrenadante (meio clarificado) foi utilizado para fornecer 50% do volume no cultivo posterior o meio padrão (meio Chu) foi utilizado para completar os outros 50%. O meio de cultivo foi reciclado três vezes consecutivamente e o efeito da reciclagem foi avaliado através de densidade óptica a 540nm, produtividade de biomassa, lipídeos totais e perfil lipídico. Também foi quantificado o consumo de nitrato, fosfato, ferro e potássio, comparando com o cultivo realizado em meio padrão, o cultivo realizado com o meio reciclado teve maior produtividade de biomassa e lipídeos nos três reciclos realizados. Em relação ao perfil lipídico, o reciclo apresentou 9,8% de ácidos graxos poli-insaturados quando comparado com o meio padrão que foi de 23,7%, o resultado encontrado para o meio reciclado representa uma melhora na qualidade do biodiesel. Durante o período de cultivo, a microalga consome mais que 99% do nitrato, entre 10% a 30% de fosfato, 23% a 91% de ferro total e 1% a 19% de potássio fornecido. Após o período de cultivo no meio reciclado a concentração de biomassa seca ficou em média 600 mg L-1 e o teor de lipídeos 15%, enquanto para o cultivo realizado com o meio padrão a biomassa ficou em média 500 mg L-1 e o teor de lipídeos 11%. A reciclagem repetida do meio de cultivo (3 reciclos) permite reduzir o custo do meio em 34% para uma planta de produção de microalgas. Palavras-chave: biodiesel; microalga; reutilização do meio de cultivo. / Abstract: Biodiesel is currently being promoted as an biodegradable alternative to petrodiesel, given that it is produced from renewable resources such as castor oil, palm oil (palm), sunflower, babassu oil, peanut, jatropha, soy and animal. Currently, the greater part of biodiesel is produced using oil from oleaginous plants as the feedstock. However, the use of oil crops has two disadvantages. Firstly, this raw material contributes 70 to 85% of the total cost of the biodiesel produced from it. Secondly, producing biodiesel from oil crops reduces the fertile land available for food production. The latter problem could be avoided by producing the oil for biodiesel using microalgae, which can be cultivated using land that is not appropriate for the cultivation of food crops. However, the costs of producing microalgal biomass are high. Since acquisition of nutrients for the culture medium contributes a significant proportion of the costs of growing microalgae, it would be advantageous to reutilize the culture medium, taking advantage of nutrients that are not consumed during the previous culture. This idea was tested in the current work by evaluating the growth of the microalgae Scenedesmus sp. during repeated recycles of the culture medium. This microalgae was cultivated in Chu medium for 10 days, after which the biomass was recovered by sedimentation and the clarified medium was used to provide 50% of the medium volume in the subsequent culture. Standard Chu medium was used to provide the other 50% of the volume. This recycle procedure was done three times consecutively. Culture performance was evaluated on the basis of the optical density at 540 nm, the productivity of biomass, the total lipids and the composition of the lipids produced. The consumption of nitrate, phosphate, iron and potassium during each cycle was also determined. In comparison to a culture undertaken in Chu medium, the cultures with recycle had a higher productivity of both biomass and lipids. The lipids produced in the cultures with recycle had a proportion of polyunsaturated fatty acids, 9.8% of when compared to the standard medium was 23.7%, which would lead to a better quality biodiesel. During the cultivation consumes over 99% of the nitrate, between 10% and 30% phosphate, 23% to 91% of total iron and 1% to 19% of potassium provided. For the cultures undertaken with recycled medium, the average dry biomass concentration was 600 mg L-1and the lipid content of this biomass was 15%. In comparison, for the cultures undertaken in Chu medium, the average dry biomass concentration was 500 mg L-1and the lipid content of this biomass was 11%. The recycling of the medium reduced medium costs by 34% and therefore represents a promising strategy for reducing the costs of producing microalgal biomass. Keywords: Biodiesel; Microalgae; Culture médium reutilization.

Resumo: A utilização de biodiesel como combustível apresenta um potencial promissor no mundo inteiro. Um dos problemas enfrentados é a solidificação parcial ou a perda de sua fluidez, levando à interrupção do fluxo do combustível e ao entupimento do sistema de filtração, ocasionando problemas na partida do motor quando o veículo fica parado em local de baixa temperatura. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo a avaliação do potencial de compostos químicos como aditivos melhoradores de propriedades de fluxo à frio em biodiesel metílico de soja. Os compostos utilizados foram: etilenoglicol, d-limoneno, tween 80, álcool isoamílico, álcool butílico em diversos teores variando de 2000 a 20000 ppm. Os ensaios para a análise do ponto de fluidez e névoa foram realizados segundo a norma ASTM D-97 e D- 2500, e os ensaios de ponto de entupimento seguindo a norma ABNT NBR 14747. A utilização das substâncias pesquisadas reduziu o ponto de fluidez e a aglomeração dos cristais de parafinas que alteram o equilíbrio de fases entre as frações de alcanos, e observou-se redução de 3 °C do ponto de névoa e -5 °C do ponto de entupimento de filtro de combustível, a um baixo custo.

Resumo: Atualmente o interesse por produção de biodiesel utilizando solventes supercríticos e/ou pressurizados vem crescendo, como exemplo: a produção não-catalítica e produção de biodiesel com enzimas catalisadas, além desses, o CO2 supercrítico pode ser utilizado tanto como co-solvente meio reacional como no processo de purificação do biodiesel, empregandoo para a precipitação do glicerol formado na transesterificação. Nesse sentido, esse trabalho tem como objetivo principal do estudo do comportamento de fases em altas pressões para os sistemas envolvendo: CO2, biodiesel (ésteres etílicos de ácidos graxos), glicerol e etanol. Este trabalho tem como objetivo principal o estudo do comportamento de fases em altas pressões para os sistemas envolvendo dióxido de carbono (CO2), biodiesel (ésteres etílicos de ácidos graxos), glicerol e etanol. São apresentadas medidas de equilíbrios de fase para o sistema binário CO2 + biodiesel e para os sistemas ternários CO2 + biodiesel + etanol e CO2 + glicerol + etanol. O biodiesel utilizado nesse trabalho foi produzido a partir de óleo de soja, purificado e caracterizado de acordo com as normas padrões de especificação da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), sendo então disponibilizado para uso. Os experimentos foram realizados por meio do método estático sintético utilizando uma célula de equilíbrio de fases de volume variável, onde as isotermas investigadas foram de 303,15K a 343,15 K. As pressões de transição foram observadas até aproximadamente 26 MPa. Para o sistema binário CO2 + biodiesel, as frações molares de CO2 variaram de 0,4263 a 0,9781; para o sistema ternário CO2 + biodiesel + etanol, a variação total da fração molar de CO2 foi de 0,4263 até 0,9787 para as razões molares (RM) de biodiesel para etanol fixadas em (1:3) e (1:8). Para o sistema CO2 + glicerol + etanol, a variação total da fração molar de CO2 foi de 0,1414 a 0,9866, com investigação de três razões molares glicerol para etanol de (1:12), (1:20) e (1:30). Para os sistemas investigados foram observadas transições de fase do tipo líquido-vapor (LV), líquido-líquido (LL) e líquido-líquido-vapor (LLV). Os dados experimentais para os sistemas contendo biodiesel e etanol foram satisfatoriamente modelados usando as equações de Peng-Robinson com a regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2) e com a regra de mistura de Wong-Sandler (PR-WS). No entanto para os sistemas envolvendo glicerol o ajuste dos modelos não representaram satisfatoriamente os dados experimentais.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-27Bitstream added on 2014-06-13T19:44:58Z : No. of bitstreams: 1 lima_jro_dr_araiq.pdf: 2498222 bytes, checksum: 36d78f2d03106566ef71d7c507ff6397 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A produção de biodiesel na atualidade se baseia em óleos refinados de qualidade alimentar e na catálise realizada com o uso de bases ou ácidos fortes, em meio homogêneo, que acarretam problemas de processo ou desgaste de motores e plantas. Matérias-primas de baixa qualidade como óleos não manufaturados e Óleos e Gorduras Residuais (OGR) são um grande potencial para aumentar a oferta de biodiesel e reduzir custos de produção. Todavia, a utilização de matéria-prima dessa natureza limita a utilização de catalisadores convencionais e demandam a aplicação de catalisadores heterogêneos não susceptíveis à interferência de acidez e gomas e atuem na reação de glicerídeos e ácidos graxos simultaneamente para obtenção de ésteres alquílicos. O SrO é um catalisador sólido que tem apresentado bons resultados no processamento de glicerídeos em condições brandas. O ZrO2 é um óxido ácido com comprovada atividade catalítica em reações ácidas para obtenção de biodiesel, todavia em condições enérgicas de tempo e temperatura. O objetivo deste trabalho é desenvolver rota de síntese que produza um óxido misto, baseado em Sr e Zr, capaz de catalisar eficientemente a transesterificação e que apresente potencial para trabalhar em meio ácido. Pela rota citrato amorfo sintetizou-se a perovskita Zirconato de estrôncio com atividade catalítica resultando em 98% em ésteres para 3% de catalisador. Porém, a matriz perovskita (SZCRA) é composta por mais três tipos de fases: carbonato e hidróxido de estrôncio e óxido de zircônio (ZrO2). Destas fases, o hidróxido de estrôncio apresentou-se insolúvel e com atividade catalítica alcançando 97% quando utilizado em 0,4%. A fase ZrO2 sustenta o potencial ácido da matriz perovskita e justifica o aprofundamento de estudos utilizando o material inicial... / Present biodiesel production is based on refined oils of eatable quality and on the catalysis using either strong acid or base, in homogeneous way, which causes processes drawback or plants and engines waste. Raw materials of low quality as non-processed oils and residual oils and fats (OGR) are great potential for increase biodiesel offer and to reduce production costs. However, use of raw material like that turns difficult the conventional catalysts uses and demands application of heterogeneous catalysts which are non-affected by acidity and gums which acts either in glycerides or fat acid reaction simultaneously in order to obtain ethyl ester. SrO is a solid catalyst which presents good results in glycerides processing under mild conditions. ZrO2 is an acid oxide presenting catalytic activity in acid reactions for biodiesel obtaining, but just under several condition of time and temperature. Main goal of this work is to reach a suitable rout to produce a mix oxide based on Sr and Zr capable to catalysis transesterification and present potential to work in acid reaction. Amorphous citrate route produced a strontium zirconate perovskite with catalytic activity resulting in 98% of ester yield using 3% of catalyst. Besides, perovskite matrix (SZCRA) contains three more phases: strontium carbonate and hydroxide and zirconium oxide (ZrO2). Strontium hydroxide is insoluble and presented high catalytic activity once it has converted 97% of oil to ester using 0,4%. ZrO2 phase supports acid potential of the perovskite matrix and justify a deeper study using SZCRA. Reaction conditions were optimized using conventional reactor systems and, as a scale up way, using OBR reactor system with SZCRA as catalyst. A minimal reaction conversion of 36% was attended when using perovskite matrix for three times in transesterification... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-07-20Bitstream added on 2014-06-13T20:06:28Z : No. of bitstreams: 1 lobo_fa_dr_araiq.pdf: 785158 bytes, checksum: d55ebbc7ba58d258c2303cc97a8a276d (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O biodiesel, também conhecido como diesel vegetal, é um combustível obtido de fonte renovável, considerado ambientalmente atraente e uma ótima alternativa em substituição ao diesel. Porém, contaminantes inorgânicos podem estar presentes em amostras de biodiesel devido à absorção de metais pela própria planta (matériaprima) do solo, e/ou podem ser incorporados durante o processo de produção/ transporte/estocagem. Desta forma, por meio de um controle analítico dos teores de contaminantes inorgânicos é possível gerenciar a qualidade dos combustíveis e avaliar o impacto ambiental destes. Este trabalho propõe o desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de Cu, Cd, Ni e Pb em amostras de biodiesel por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS). Os procedimentos univariados e multivariados foram aplicados na avaliação das temperaturas ótimas de pirólise e atomização. O planejamento experimental foi usado também como ferramenta para a investigação de dois modificadores químicos (Pd + Mg e W) e dois diferentes procedimentos de preparo das amostras (amostras na forma de microemulsão e amostras digeridas por via úmida em sistema de microondas com radiação focalizada). Considerando que ao usar planejamento fatorial há um melhor entendimento das variáveis e das relações entre elas, os resultados usando o planejamento fatorial foram escolhidos para a determinação dos analitos nas amostras reais de biodiesel. Optou-se por trabalhar com W, pois os as determinações são mais rápidas, há poucos problemas relacionados ao background, durante a deposição do modificador na superfície do atomizador, as impurezas voláteis do modificador podem ser eliminadas, melhorando os limites de detecção, além do W ser um modificador permanente, o que pode aumentar o tempo de vida útil do atomizador. Os procedimentos... / Biodiesel, also known as vegetable diesel, is a fuel obtained from a renewable source and an excellent alternative to diesel. However, biodiesel samples may contain inorganic contaminants due to the plant’s (raw material) absorption of metals in the soil, and/or be incorporated during production, transportation or storage. Therefore, based on the analytical control of the inorganic contaminant content, it is possible to manage the quality of fuels and evaluate their environmental impact. This work proposes the development of analytical methods for the determination of Cu, Cd, Ni and Pb in biodiesel samples using graphite furnace atomic absorption spectrometry (GFAAS). Univariate and multivariate procedures were applied in the evaluation of the optimal temperatures of pyrolysis and atomization. Experimental design was also used as a tool in the investigation of two chemical modifiers (Pd + Mg and W) and two different sample preparation procedures (microemulsions and wet digestion in a focused microwave system). Using a factorial design there is better understanding of variables and relations between them and the results using the factorial design were chosen for the determination of analytes in real samples of biodiesel. Therefore, it was decided to work with W, since the heating programs are faster, there are few background problems, the volatile impurities of the modifier can be eliminated during its deposition on the surface of the atomizer, improving the detection limits, and W is a permanent modifier, which may help prolong the service life of the atomizer. The developed analyticals procedures may also be considered satisfactory as were good values of recovery and low standard deviations for all analytes measured in samples of biodiesel. This work contributes to establish or to propose a suitable normalization, since there is not yet in the literature and / or legislation... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:50Z : No. of bitstreams: 1 000846661.pdf: 3196258 bytes, checksum: 6b65968a8e645ef9ca22fb3bfc9e1c6d (MD5) / Niobatos com estrutura do tipo tungstênio bronze (TB) têm sido estudados por suas aplicações ópticas e propriedades elétricas. Na área da catálise, compostos de nióbio são reportados como catalisadores ou suportes em variados processos, tais como desidrogenação oxidativa de alcanos, acoplamento oxidativo de metano e reforma seca do metano. Neste sentido, o presente trabalho descreve a preparação e caracterização de um catalisador à base de nióbio, com estrutura TB, para preparação de biodiesel via rota etílica. A partir do sistema NaSr2Nb5O15, foram investigadas os niobatos não estequiométricos com fórmulas químicas NaSr2Nb4,75O15-δ e NaSr2Nb4,5O15-δ. Todos os sistemas foram preparados por síntese química utilizando o método Poliol Modificado. A decomposição térmica dos pós precursores de NaSr2Nb5O15 e de suas soluções sólidas foram investigadas por termogravimetria (TG) e por calorimetria exploratória diferencial (DSC). A curva DSC mostrou um evento endotérmico em torno de 860°C, relacionado ao início da formação da fase cristalina do NaSr2Nb5O15. A caracterização estrutural dos pós foi realizada por difração de raios X, por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. Os parâmetros estruturais foram determinados pelo refinamento utilizando o método de Rietveld, considerando o grupo espacial P4bm, e o melhor grau de refinamento foi obtido com os sítios octaedrais ocupados por átomos Nb5+, os pentagonais por átomos Na+ e Sr2+ e os tetraedrais por átomos Sr2. Os produtos da reação catalítica para produção de biodiesel foram analisados por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho e por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A maior eficiência catalítica foi observada para o pó de NaSr2Nb4,5O15-δ e identificada pela presença de picos de... / Niobates with tetragonal tungsten bronze TTB-type structure have been studied for their electrical properties and optical applications. In the catalysis field, niobium compounds are reported as catalysts or supports in various processes such as oxidative dehydrogenation of alkanes oxidative coupling of methane and dry reforming of methane. In this sense, the present work describes the preparation and characterization of a catalyst carried out from niobium with TTB structure, for preparation of biodiesel via ethyl route. From NaSr2Nb5O15 system was investigated the non stoichiometric niobates with chemical formula NaSr2Nb4,75O15-δ and NaSr2Nb4,5O15-δ. All systems were prepared by chemical synthesis using the Modified Polyol method. The thermal decomposition of the precursor powders of NaSr2Nb5O15 and their solid solutions were investigated by thermogravimetric analysis (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The DSC curve showed an endothermic event at around 860°C, related to the early formation of the crystalline phase of NaSr2Nb5O15. The structural characterization of powders was performed by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The structural parameters were determined by refinement using the Rietveld method, considering the space group P4bm, and the best theoretical adjustment was obtained by assuming that each octahedral site was occupied by Nb5+ ions, each pentagonal site was statistically occupied by an equal amounts of Na+ and Sr2+ ions and tetragonal site by Sr2+ ions. The products of the catalytic reaction for biodiesel production were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy and gas chromatography coupled mass. The greater catalytic efficiency was observed for the NaSr2Nb4,5O15-δ and identified by the presence of ethyl esters peaks in the chromatogram