CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A reduÃÃo das emissÃes nos motores a diesel à estudada por muitos autores e a modificaÃÃo da composiÃÃo do combustÃvel à uma das alternativas mais abordadas. Neste contexto, o estudo da mistura ab-diesel (Ãlcool + biodiesel + diesel) tem atraÃdo atenÃÃo devido algumas de suas caracterÃsticas, tais como, calor de combustÃo semelhante ao do diesel âpuroâ e reduÃÃo da emissÃo de material particulado e gases tÃxicos. O Ãleo diesel à definido como um combustÃvel derivado do petrÃleo, constituÃdo basicamente por hidrocarbonetos e em baixas concentraÃÃes por compostos sulfurados, nitrogenados e oxigenados. A presenÃa dos compostos parafÃnicos na composiÃÃo do diesel dificulta a solubilidade de compostos polares, como os Ãlcoois, dessa forma o biodiesel foi estudado como um agente capaz de solubilizar o Ãlcool no diesel garantindo a formulaÃÃo de misturas mais estÃveis. A inserÃÃo desse combustÃvel derivado de biomassa renovÃvel constituÃdo por uma mistura de mono-alquil Ãsteres de Ãcidos graxos de origem vegetal, animal e Ãleos residuais contribui tambÃm para a melhora de algumas outras caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas importantes na utilizaÃÃo dessa mistura como fonte de energia. A solubilidade dos sistemas pseudoternÃrios constituÃdos de diesel + biodiesel metÃlico de soja + metanol e diesel + biodiesel etÃlico de soja + etanol foi estudada atravÃs da construÃÃo de curvas de equilÃbrio lÃquido-lÃquido para duas temperaturas e observou-se que aumento da temperatura favoreceu a solubilidade dos componentes nos dois sistemas, contribuindo para formaÃÃo de uma maior regiÃo homogÃnea. Assim como jà era esperado, o sistema contendo etanol apresentou uma regiÃo homogÃnea bem maior que o sistema com metanol, uma vez que a solubilidade do primeiro no diesel à maior. As linhas de amarraÃÃo nÃo foram bem representadas pelos modelos termodinÃmicos NRTL e UNIQUAC. Dados de densidade e viscosidade foram determinados para os componentes puros/pseudopuros e para misturas pseudobinÃrias e pseudoternÃrias em vÃrias temperaturas e composiÃÃes, uma vez que o conhecimento dessas propriedades fÃsico-quÃmicas à essencial para a formulaÃÃo de uma mistura combustÃvel com caracterÃsticas dentro das especificaÃÃes. Os dados experimentais de densidade e viscosidade foram ajustados atravÃs de modelos de regressÃo para determinaÃÃo do seu comportamento em funÃÃo da temperatura e composiÃÃo e obteve-se um desvio padrÃo mÃximo de 0,0087 e 0,1962, respectivamente, ambos para o sistema de biodiesel metÃlico de soja + metanol. Densidade e viscosidade apresentaram comportamento linear e exponencial, respectivamente, com a temperatura. Como esperado, um aumento na temperatura diminuiu os valores de densidade e viscosidade para todos os sistemas estudados. Uma vez que nÃo à factÃvel obter experimentalmente dados de densidade e viscosidade em todas as condiÃÃes de interesse, mÃtodos para sua prediÃÃo/estimaÃÃo sÃo de grande interesse prÃtico e foram utilizados no presente trabalho. AlÃm da obtenÃÃo dos dados experimentais de densidade e viscosidade, foram realizados tambÃm, ensaios de estabilidade fÃsica de fases e ponto de fulgor para as misturas pseudoternÃrias. Observou-se que a estabilidade fÃsica foi influenciada principalmente pela temperatura e teor de Ãlcool e que para misturas do tipo Ãlcool + biodiesel + diesel o ponto de fulgor à dominado principalmente pela concentraÃÃo do Ãlcool. / The reduction of emissions from diesel engines has been studied by many authors and the modification of the fuel composition is one of the most discussed alternatives. In this context, the study of ab-diesel mixture (alcohol + biodiesel + diesel) has attracted attention due to some of its features, such as combustion heat similar to that of "pure" diesel and reducing the emission of particulates and toxic gases. Diesel oil is defined as a petroleum-derived fuel, constituted basically by hydrocarbons and at low concentrations for sulfur, nitrogen and oxygen. The presence of the paraffin compounds in diesel hamper the solubility of polar compounds, such as alcohols, thus biodiesel has been studied as an agent to solubilize the alcohol in diesel ensuring the formulation of stable mixtures. The insertion of this fuel derived from renewable biomass made up of a mix of mono-alkyl esters of fatty acids from vegetable, animal and residual oils contributes also to the improvement of some important physical-chemical characteristics in the use of this mixture as a source of energy. The solubility of the systems made up of diesel + methylic soybean biodiesel + methanol and diesel + ethylic soybean biodiesel + ethanol was studied through the construction of liquid-liquid equilibrium curves for two temperatures and it was observed that increased temperature favored the solubility of the components in the two systems, contributing to formation of a greater region homogeneously. As expected, the system containing ethanol showed a homogeneous region much larger than the system with methanol, since the solubility of the first diesel is increased. Tie-lines were not well represented by the NRTL and UNIQUAC. Density and viscosity data were determined for the pure/pseudo-pures components and pseudo-binary and pseudo-ternary mixtures at several temperatures and compositions, since the knowledge of physical-chemical properties is essential for the formulation of a mixture fuel with characteristics within specifications. Experimental data density and viscosity were adjusted through regression models for determining the behavior as a function of temperature and composition and obtained a maximum standard deviation of 0.0087 and 0.1962, respectively, both for the system of methylic soybean biodiesel + methanol. Density and viscosity showed linear and exponential behavior, respectively, with temperature. As expected, an increase in temperature decrease density and viscosity for all systems studied. Since it is not feasible to obtain experimentally density and viscosity data in all conditions of interest, methods for their prediction are of great practical interest and were used in this work. In addition to obtaining the experimental data of density and viscosity also were realized physics stability tests and flash point for pseudo-ternary mixtures. It was observed that the physics stability has been influenced mainly by the temperature and alcohol content and to blends of alcohol + biodiesel + diesel the flash point is mainly dominated by the alcohol concentration.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:6804 |
| Date | 21 February 2013 |
| Creators | MÃrcia Bezerra Silveira |
| Contributors | Hosiberto Batista de Sant'Ana |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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