Orientador : Profª Drª. Regina Maria Matos Jorge / Coorientadores: Prof. Dr. Juarez Souza de Oliveira e Profª Drª. Arislete Dantas de Aquino / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial. Defesa: Curitiba: 25/02/2015 / Inclui referências : p. 90-98 / Resumo: A glicerina bruta é uma matéria-prima que tem grande aplicabilidade em uma variedade de produtos e processos industriais. Ainda que contenha uma grande quantidade de contaminantes, este composto é largamente comercializado. Entretanto, se purificada o seu valor agregado aumenta. A glicerina, dentre outros processos de obtenção é originada da transesterificação de óleos e gorduras residuais, geralmente para a produção de biodiesel. A Lei Federal do Brasil 11.097 de 13 de janeiro de 2005 obrigou a partir de 2008, o acréscimo de 2% de biodiesel no diesel comum com o aumento para 5% em 2010 chegando ao percentual de 7% em novembro de 2014. Devido a este aumento de produção de biodiesel tornou-se necessário novas rotas de purificação bem como a utilização dos seus subprodutos. O presente estudo tem como objetivo avaliar o processo de purificação da glicerina originada da produção de biodiesel utilizando a adsorção em argila bentonita. A glicerina foi inicialmente pré-purificada para a remoção dos ácidos graxos, álcool e catalisador resultante da reação de transesterificação. As argilas bentonitas foram caracterizadas físico-quimicamente após serem ativadas termicamente a temperaturas de 400ºC e 500ºC. O método de adsorção utilizado foi o difuso que consiste no aquecimento e contato direto do adsorvato com o adsorvente sob agitação seguido de filtração a vácuo. Além das argilas bentonitas também utilizouse carvão ativado para a comparação variando a concentração destes materiais em 5%, 10% e 15%. As amostras de glicerina purificadas foram caracterizadas segundo os parâmetros de umidade, índice de acidez, ponto de fulgor, teor de cinzas sulfatadas, densidade, índice de refração à 20ºC, teor de glicerol pelo método titulométrico e também por espectrofotometria. As argilas bentonitas foram caracterizadas conforme os parâmetros de: constituição mineralógica por difração de raios-X, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, materiais voláteis à 900ºC, potencial hidrogeniônico e densidade absoluta. Com os resultados obtidos através das metodologias aplicadas para a avaliação da purificação da glicerina foi observado que a melhor concentração de argila para a purificação deve ser menor do que 5%. Com a ativação termica ocorreu uma melhoria significativa no processo de adsorção, exceto para o índice de acidez. Os resultados obtidos pela densidade e índice de refração à 20ºC, para a quantificação de teor de glicerol presente na glicerina monstraram-se práticas de baixo custo operacional frente aos outros métodos disponíveis como a cromatografia gasosa. Palavras chaves: biodiesel, adsorção, e glicerol. / Abstract: Crude glycerin is a raw material that has great use in a variety of industrial processes and products. Although containing a large amount of contaminants, it is widely commercialized. However, its value increases if it is purified. Glycerin can be obtained from the transesterification of oils and waste fats, generally for the production of biodiesel, as well as from other processes. The Brazilian Federal Law 11.097, from January 13 of 2005, made it mandatory that an amount of 2% of biodiesel should be added to regular diesel. This amount was raised to 5% on 2010, and then to 7% on November 2014. Due to this increase in biodiesel production, further purification routes became necessary, as well as the use of its by-products. This study aims to evaluate the purification process of glycerin originated from biodiesel production using adsorption on bentonite clay. The glycerin was first prepurified to remove the fatty acids, alcohol and catalyst resulted from the transesterification reaction. Bentonite clays were characterized physico-chemically after being thermally activated at temperatures of 400ºC and 500ºC. The adsorption method used was the diffuse one, which consists in heating the adsorbate and promoting its direct contact with the adsorbent through stirring followed by vacuum filtration. Besides bentonite clays, it was also used activated carbon for comparison purpose. The concentration used of these materials was of 5%, 10% and 15%. The purified glycerin samples were characterized for moisture parameters, acid value, flash point, sulfated ash content, density, refractive index at 20ºC, glycerol content by titration method and also by spectrophotometry. Bentonite clays were grouped according to the following parameters: mineral composition by X-ray diffraction, thermal analysis, differential scanning calorimetry, volatiles at 900ºC, hydrogen potential and absolute density. With the results obtained from the methods applied for evaluating the glycerin purification, it was observed that the best clay concentration for the purification should be below 5%. With the thermal activation, it was observed a significant improvement in the adsorption process, except for the acid number. The results obtained by the density and refractive index at 20ºC for the quantification of the glycerol content in the glycerin revealed that these practices have a low operational cost when compared with other available methods, such as gas chromatography. Keywords: biodiesel, adsorption, and glycerol.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/47497 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Krügel, Marlus |
| Contributors | Jorge, Regina Maria Matos, Oliveira, Juarez Souza de, 1953-, Aquino, Arislete Dantas de, 1960-, Universidade Federal do Paraná. Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente Urbano e Industrial, SENAI, Universität Stuttgart |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 100 p. : il. algumas color., tabs., grafs., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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