Dados experimentais de algumas propriedades de componentes do biodiesel nÃo podem ser obtidos experimentalmente ou sÃo escassos. Com isso, a utilizaÃÃo de mÃtodos preditivos torna-se fundamental para o cÃlculo de propriedades fÃsicas e termodinÃmicas de Ãsteres que compÃem o biodiesel. Neste trabalho, foram avaliados mÃtodos para o cÃlculo de propriedades crÃticas e do fator acÃntrico atravÃs do cÃlculo da densidade utilizando a equaÃÃo de Rackett-Soave. MÃtodos para o cÃlculo da temperatura normal de fusÃo e temperatura normal de ebuliÃÃo tambÃm foram avaliados. Os mÃtodos avaliados para a temperatura normal de fusÃo nÃo apresentaram bons resultados, com isso correlaÃÃes para esta propriedade foram propostas. TrÃs versÃes do mÃtodo GCVOL foram avaliadas, juntamente com a equaÃÃo de Rackett-Soave, para o cÃlculo da densidade de biodiesel. As quatro equaÃÃes apresentaram-se satisfatÃrias. PorÃm, a equaÃÃo de Rackett-Soave foi a Ãnica que apresentou comportamento fisicamente consistente para a densidade a altas temperaturas. A partir disso, a equaÃÃo de Rackett-Soave foi estendida para altas pressÃes. Dois modelos baseados no princÃpio dos estados correspondentes (Carmo1F e Carmo2F) foram propostos para a prediÃÃo de viscosidade de Ãsteres e biodiesel. O modelo de Ceriani tambÃm foi avaliado. Os modelos Carmo1F e Carmo2F apresentaram bons resultados para a viscosidade de biodiesel. No entanto, para Ãsteres o modelo de Carmo1F nÃo apresentou bons resultado e por isso nÃo deve ser utilizado para esse tipo de composto. O modelo de Carmo2F apresentou bons resultados apenas para Ãsteres saturados. O modelo de Ceriani apresentou bons resultados para Ãsteres, mas resultados piores que os modelos de Carmo1F e Carmo2F foram encontrados para biodiesel. AlÃm disso, quatro mÃtodos de contribuiÃÃo de grupos para o coeficiente de atividade foram avaliados para sistemas de equilÃbrio lÃquido-lÃquido contendo biodiesel + glicerol + Ãlcool (metanol ou etanol). Os mÃtodos que apresentaram as melhores prediÃÃes foram o UNIFAC-Dortmund e ASOG. Por isso, eles sÃo os mÃtodos indicados para a simulaÃÃo de equilÃbrio lÃquido-lÃquido de sistemas contendo biodiesel. / Experimental data for some properties of biodiesel components cannot be obtained or are scarce. Therefore predictive methods are fundamental tools for calculating physical and thermodynamic properties of esters in biodiesel. In this work, methods for critical properties and acentric factor were evaluated by the Rackett-Soave for density calculations. Methods for freezing temperature and boiling temperature have also been evaluated. Freezing temperature methods did not present good results. Therefore correlations were proposed for this property. Three versions of GCVOL method and the Rackett-Soave equation were evaluated for biodiesel density predictions. These four models presented satisfactory results. However, Rackett-Soave equation was the only that presented a physically consistent behavior for the density at high temperatures. Thereat, Rackett-Soave equation was extended to high pressures. Two models based on corresponding states principle (Carmo1F and Carmo2F) were proposed for viscosity predictions of esters and biodiesel. The Cerianiâs model was evaluated too. Carmo1F and Carmo2F models obtained good results for biodiesel viscosity. However, the Carmo1F model did not present good results for esters and, for this reason, this model should not be used for these components. The Carmo2F model presented good predictions for saturated esters viscosity. The Cerianiâs model presented good results for ester, but in comparison to Carmo1F and Carmo2F models, worse results have been obtained for biodiesel. Furthermore, four group contributions methods for activity coefficient were evaluated for liquid-liquid equilibrium systems composed of biodiesel + glycerol + alcohol (methanol or ethanol). The models that have output the best predictions were the UNIFAC-Dortmund and ASOG models. As such, these two models are recommended to simulated liquid-liquid equilibrium of biodiesel containing systems.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:8321 |
| Date | 25 July 2014 |
| Creators | Frederico Ribeiro do Carmo |
| Contributors | Hosiberto Batista de Sant'Ana, Fabiano Andrà Narciso Fernandes, SebastiÃo MardÃnio Pereira de Lucena, Samuel Jorge Marques Cartaxo, Hugo Leonardo de Brito Buarque, Rita Karolinny Chaves de Lima |
| 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/doctoralThesis |
| 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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