Darbo tikslas – ištirti rapsų aliejaus peresterinimo procesą naudojant biobutanolį, įvertinti gauto biodyzelino savybes ir poveikį aplinkai. Darbo objektas – rapsų aliejaus riebalų rūgščių butilesteriai, gauti po rapsų aliejaus peresterinimo biobutanoliu. Darbo metodai – rapsų aliejaus peresterinimas butanoliu atliktas biotechnologiniu metodu, naudojant biokatalizatorių Lipozyme TL IM. Peresterinimo laipsnis, butilesterių ir parcialinių gliceridų kiekis nustatyti plonasluoksnės ir dujų chromatografijos metodais. Gauto biodyzelino savybės įvertintos pagal standarte LST EN 14214 pateiktas metodikas. Variklio eksploataciniai ir deginių emisijų tyrimai VGT universitete atlikti 1992 m. gamybos ,,Audi-80‘‘ automobilio dyzeliniu varikliu. Variklio išmetamųjų dujų analizei naudotas išmetamųjų dujų analizatorius AVL DiCom 4000. Biologinis degalų suirimas atliktas taikant OECD 301 F ,,Manometrinės respirometrijos‘‘ metodą AL 606 prietaisu. Darbo rezultatai. Nustatytos optimalios 2 stadijų rapsų aliejaus peresterinimo butanoliu proceso sąlygos. Pagaminti rapsų aliejaus riebalų rūgščių butilesteriai (RBE) atitinka standarto LST EN 14214 reikalavimus. Grynų butilesterių atsparumą oksidacijai daugiau kaip 6 val. padidina antioksidantas – IONOL BF 200 (2000 ppm). Vasaros ir pereinamuoju laikotarpiu gryni butilesteriai ir jų mišiniai su žieminiu dyzelinu ir butanoliu tinkami naudoti be specialių priedų. Maišant rapsų aliejaus riebalų rūgščių butilesterius su žieminiu dyzelinu ir butanoliu... [toliau žr. visą tekstą] / Aim of the work – to analyze the process of rapeseed oil transesterification by using biobutanol, to evaluate the characteristics of the derived biodiesel and its impact on the environment. Object of research – butyl esters of rapeseed oil received after the transesterification of rapeseed oil using biobutanol. Research methods – transesterification of rapeseed oil using biobutanol has been performed by applying biotechnological method, using biocatalyst Lipozyme TL IM. The level of transesterification and quantity of butyl esters and partial glycerides has been determined by methods of thin-layer and gas chromatography. The characteristics of the derived biodiesel have been evaluated according to the methodology provided by standard LST EN 14214. The analysis of engine exploitation and environmental characteristics have been performed at VGT university on the diesel engine of 1992 “Audi-80”. For the analysis of exhaust gases of engine the gas analyzer AVL DiCom 4000 has been used. Degradation of biological fuel has been performed according to OECD 301 F “Manometric respirometry” using AL 606 device. Results of research. Optimal conditions of 2-stage rapeseed oil transesterification process using butanol. Were determined the produced butyl esters of rapeseed oil meet the requirements of LST EN 14214 standards. Antioxidant JONOL BF 200 increases the oxidative stability of pure butyl esters. In summer or during transition period pure butyl esters and their mixtures with... [to full text]

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-08-11T14:43:57Z No. of bitstreams: 2 Andriele Magarinos Focking 2017.pdf: 2481446 bytes, checksum: 763f767d058face92edaaa394dc5b780 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-11T14:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Andriele Magarinos Focking 2017.pdf: 2481446 bytes, checksum: 763f767d058face92edaaa394dc5b780 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The utilization of biodiesel as a substitute for diesel oil is one of the alternatives that aims to minimize the utilization of non-renewable fuels (petroleum) in the world energy matrix. Worldwide, biodiesel production occurs through the transesterification process. In Brazil, the most commonly used raw material for this purpose is soybean oil. A new way that has been promising for the biodiesel production is the Hidroesterification process. With that, the present work a imed to evaluate the soy oil enzymatic hydrolysis, using the comercial enzyme Lipozyme TL IM as the catalyst of the reaction. Was performed hydrolysis test of soy oil in closed and batch system, based on two experimental plannings (Placket-Burmann ad DCCR), to evaluate the effects of the variables involved in the process(pH; temperature; molar fraction water/oil; stirrings peed of the batch reactor and mass fraction enzyme/substrate). Since that, was perfomed kinetic studies with different conditions of molar fraction water/oil and different dosages of catalyst, as well as the utilization of a tip ultrasonic and a chemical agent to evaluateit’s effects on the kinetic of the reaction. To describe the kinetic of enzymatic hydrolysis of soy oil, was used a mathematical model based on the Michaelis-Menten kinetic. The results of experimental planningsindicatedthattheaciditylevelswerefavoredwhenthetemperatureof 52,2ºC, pH 6.1, stirring speed 150 rpm and molar fraction water/oil 37,7:1, getting 82,4% in the value of acidity level. The kinetic studies showed that the utilization of the probe ultrasonic did not accelerated the velocity of the enzymatic hydrolysis reaction. The kinetic involving the utilization of the chemical agent suffered a high decrease in the velocity of reaction, showing that this would be a inhibitor of enzymatic activity of Lipozyme TL IM. By the mathematical model, was verified that the model described well the experimental datas, as well made able the visualization of others components concentration (triacylglycerols, diacylglycerols, monoacylglycerols, glycerol, free fatty acids and water). It is believed that the values of the constants of the reaction velocity obtained in the model has more physical meaning and could be used to conducting the simulations in anothers conditions. / A utilização do biodiesel como substituto do óleo diesel é uma das alternativas que visa minimizar a utilização de combustíveis não renováveis (petróleo) na matriz energética mundial.Mundialmente, a produção de biodiesel ocorre pelo processo de transesterificação. No Brasil, a matéria-prima mais utilizada para esta finalidade é o óleo de soja. Uma nova rota que se mostra promissora para a produção de biodiesel é o processo de hidroesterificação. Desta maneira, o presente trabalho objetivou avaliar a hidrólise enzimática do óleo de soja, utilizando a enzima comercial Lipozyme TL IM como catalisador da reação. Foram realizados ensaios de hidrólise do óleo de soja em sistema fechado e batelada, baseados em dois planejamentos experimentais (Placket-Burmann e DCCR), visando avaliar os efeitos das variáveis envolvidas no processo (pH; temperatura; razão molar água/óleo; velocidade de agitação no reator batelada e razão mássica enzima/substrato). A partir disto, foram realizados estudos cinéticos com diferentes condições de razão molar água/óleo e diferentes dosagens de catalisador, bem como a utilização de ultrassom de ponta e um agente químico visando avaliar seus efeitos na cinética da reação. Para descrever a cinética da hidrólise enzimática do óleo de soja foi utilizado um modelo matemático baseado na cinética de Michaelis-Menten. Os resultados dos planejamentos experimentais indicaram que o índice de acidez foi favorecido quando temperatura de 52,2ºC, pH 6,1, velocidade de agitação de 150 rpm e razão molar água/óleo 37,7:1, obtendo 82,4% no valor do índice de acidez. Os estudos cinéticos demonstraram que a utilização do ultrassom de sonda não acelerou a velocidade da reação de hidrólise 13 enzimática. A cinética envolvendo a utilização de agente químico sofreu um alto decaimento na velocidade da reação, demonstrando que este seria um inibidor da atividade enzimática da Lipozyme TL IM. Pela modelagem matemática verificou-se que o modelo descreveu bem os dados experimentais, bem como possibilitou a visualização da concentração dos demais componentes (triacilgliceróis, diacilgliceróis, monoacilgliceróis, glicerol,ácidos graxos livreeágua). Acredita-se que os valores das constantes da velocidade de reação obtidos no modelo tenham maior significado físico e possam ser utilizados para realização de simulações em outras condições.