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Previous issue date: 2007-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, the biodiesel production is made, mainly, for the basic catalytic route
homogeneous using as catalysts KOH and NaOH. However, this route presents some
disadvantages, such as: esters saponification and difficult removal of the catalyst.
Otherwise, the heterogeneous route catalytic avoids the inconveniences of the
homogeneous catalysis, reducing the amount of aqueous effluents generated in the process
and the utilization again of the catalysts. The present work had as objective to select
commercials heterogeneous catalysts and to evaluate the catalytic activity of them in the
transesterificação reaction of the babassu oil with methanol. In this work, were used
carbonatos (Li2CO3, CaCO3), oxides (CaO, MgO, La2O3, Al2O3, SiO2, ZnO) and bases
(Ba(OH)2 mono and octahidratado) and clays (bentonita and sea calcium). The catalytics
tests were monitored using the Thin Layer Chromatography. The biodiesel obtained was
analyzed physical-chemically and characterized by Gas Chromatography and Infra red.
The selected catalyst the Ba(OH)2 mono and octahidratado was characterized by the
techniques of the Infra red, Optical Microscopy, DRX, solubility and melting point. The
results showed that the catalysts CaO, MgO, La2O3, Li2CO3, Al2O3, SiO2, ZnO, CaCO3,
pure clay of sea calcium, sodic and pure bentonita presented low catalytic activity for
biodiesel production. On the other hand, the catalysts CaO, MgO, sodic bentonita clay and
the Ba(OH)2 mono and octahidratado were active to the biodiesel obtaining presenting
conversion above 90 %. It was verified that the Ba(OH)2 presented good results in relation
to the other catalysers due its complexity of interaction with alcohol molecules in the
reaction, what favored a good catalytic activity and selectivity for the production of
biodiesel. The reaction transesterification with the Ba(OH)2 monohidratado was evaluated
statistically by a factorial planning 24 with central points, varying the time of reaction of 1
- 3 hours, the catalyst concentration 0,2 - 1,0 %, ratio molar alcohol: oil between 6 and
12:1, temperature among 80 160 ºC using as answers the yield of the biodiesel in mass
and the esters content. The best conditions for the yield in mass were: temperature of 80
ºC, 3 hours reaction time, ratio molar alcohol: oil 12:1 and concentration of the catalyst
Ba(OH)2 monohidratado activated 0,2 %. The factorial planning showed that the variation
of the factors didn't have significant influence in the conversion of the esters. / Atualmente, a produção de biodiesel é feita, principalmente, pela rota catalítica básica
homogênea empregando como catalisadores KOH e NaOH. No entanto, essa rota apresenta
algumas desvantagens, tais como: a saponificação dos ésteres e a dificuldade de remoção
do catalisador. Por outro lado, a rota catalítica heterogênea evita os inconvenientes da
catálise homogênea, reduzindo a quantidade de efluentes aquosos gerados no processo e a
reutilização dos catalisadores. O presente trabalho teve como objetivo selecionar
catalisadores heterogêneos comerciais e avaliar a atividade catalítica na reação de
transesterificação do óleo de babaçu com metanol. Neste trabalho, foram empregados
carbonatos (Li2CO3, CaCO3), óxidos (CaO, MgO, La2O3, Al2O3, SiO2, ZnO), bases
(Ba(OH)2 mono e octahidratado) e as argilas (bentonita e cálcio marinho). Os testes
catalíticos foram acompanhados usando a Cromatografia de Camada Fina. O biodiesel
obtido foi analisado físico-quimicamente e caracterizado por cromatografia gasosa e IV. O
catalisador selecionado o Ba(OH)2 mono e octahidratado foi caracterizado pelas técnicas
do IV, Microscopia Óptica, DRX, solubilidade e ponto de fusão. Os resultados mostraram
que os catalisadores La2O3, Li2CO3, Al2O3, SiO2, ZnO, CaCO3, Argila cálcio marinho puro
e sódico e a bentonita pura apresentaram baixa atividade catalítica para produção de
biodiesel. Por sua vez, os catalisadores CaO, MgO, Argila bentonita sódica e o Ba(OH)2
mono e octahidratado foram ativos para o biodiesel apresentando conversão acima de 90
%. Foi verificado que o Ba(OH)2 apresentou bons resultados em relação aos outros
catalisadores devido a sua complexidade de interação com as moléculas de álcool na
reação que favoreceu uma boa atividade catalítica e seletividade para a produção de
biodiesel. A reação de transesterificação utilizando o Ba(OH)2 monohidratado foi avaliada
estatisticamente por um planejamento fatorial 24 com pontos centrais, variando o tempo de
reação de 1 3 horas, a concentração de catalisador 0,2 1,0 %, razão molar álcool: óleo
entre 6 e 12:1, temperatura entre 80 160 ºC usando como respostas o rendimento do
biodiesel em massa e o teor de ésteres. As melhores condições para o rendimento em
massa foram: temperatura de 80 ºC, tempo de reação 3 horas, razão molar álcool: óleo 12:1
e concentração do catalisador Ba(OH)2 monohidratado ativado 0,2 %. O planejamento
fatorial mostrou que a variação dos fatores não teve influência significativa na conversão
dos ésteres.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/887 |
| Date | 17 August 2007 |
| Creators | Mouzinho, Angela Maria Correa |
| Contributors | Silva, Fernando Carvalho, Maciel, Adeilton Pereira |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET, UFMA, BR, QUIMICA |
| 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 UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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