Trabalho de Conclusão de Curso
Equilíbrio químico nas reações de obtenção do biodiesel
Chemical balance in the reactions to obtain biodiesel
Registro en:
RODRIGUES, Lucas. Equilíbrio químico nas reações de obtenção do biodiesel. 2018. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.
Autor
Rodrigues, Lucas
Institución
Resumen
Biodiesel has been shown in recent decades as a great substitute for fossil fuels, being a less
harmful gases emitter to Earth's atmosphere and a least contributor to global warming. For the
development of its applications, a growing number of studies are being conducted by the
global scientific community in various areas, such as on the composition and quality of the
biofuel, its environmental, social and economic impacts. In the area of chemical engineering,
the main focus of study is in the methods of production of biodiesel. The supercritical route,
on which the triglyceride transesterification reactions from vegetable oils takes place in
operating conditions exceed the critical properties of the lower alcohols, shows up as an
alternative to subcritical route because of the absence of glycerin and water as by-products of
transesterifications, as well as high yields despite the difficulty caused by the need for
operation in extreme conditions of temperature and pressure. For the calculation of
equilibrium constants and conversions of the transesterification reactions, it is necessary to
know thermodynamic properties of the compounds involved, but such data are scarce in the
literature due to the complexity of the reagents and reactional mixtures. Therefore, estimation
methods are required for determination of such properties. The two approaches presented in
this work used group contribution methods for the prediction of critical parameters
(temperature and pressure), normal boiling temperatures, heat capacities, enthalpies and
entropies, and acentric factors. The study of chemical equilibrium id held by the
determination of equilibrium constants as a function of temperature, composition of the
reaction mixture, non-ideality by fugacity coefficients and pressure effects and excess
methanol for the calculation of equilibrium conversions point optimum conditions for
operating temperatures of 600 to 650 K and pressures above 110 bar. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) O biodiesel tem se apresentado nas últimas décadas como um ótimo substituto dos
combustíveis fósseis, sendo menos emissor de gases nocivos à atmosfera terrestre e menos
contribuinte ao aumento do aquecimento global. Para o desenvolvimento de suas aplicações,
um número crescente de estudos está sendo realizado pela comunidade científica mundial em
diversas áreas, como sobre a composição e qualidade do biocombustível, seus impactos
ambientais, sociais e econômicos. Na área da engenharia química, o foco principal de estudo é
no tocante dos métodos de produção de biodiesel. A rota supercrítica, que compreende as
reações de transesterificação de triglicerídeos provenientes de óleos vegetais em condições de
operação superiores às propriedades críticas dos álcoois de cadeia curta, mostra-se como
alternativa à rota subcrítica por não apresentar glicerina e água como subprodutos das
transesterificações, assim como altos rendimentos apesar da dificuldade ocasionada pela
necessidade de operação em condições extremas de temperatura e pressão. Para o cálculo das
constantes e conversões de equilíbrio das reações de transesterificação, são necessárias as
propriedades dos compostos envolvidos, porém tais dados são escassos na literatura devido à
complexidade dos reagentes e das misturas reacionais. Sendo assim, são necessários métodos
de estimação de tais propriedades. As duas abordagens apresentadas neste trabalho utilizaram
métodos de contribuição de grupos para a predição de parâmetros críticos (temperatura e
pressão), temperatura normal de ebulição, capacidades caloríficas, entalpias e entropias, e
fator acêntrico. O estudo do equilíbrio químico realizado através da determinação das
constantes de equilíbrio em função de temperatura, composição da mistura reacional, não idealidade através dos coeficientes de fugacidade e os efeitos de pressão e excesso de metanol
para o cálculo das conversões de equilíbrio apontam condições ótimas de operação para
temperaturas de 600 a 650 K e pressões acima de 110 bar.