Equilíbrio líquido-líquido na recuperação de ácidos carboxílicos de águas residuárias usando solventes verdes

• Processo: 19/22085-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Luis Alberto Follegatti Romero
• Beneficiário: Luis Alberto Follegatti Romero
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Marcus Bruno Soares Forte ; Thiago Olitta Basso
• Assunto(s): Equilíbrio de fases Processos de separação Equilíbrio líquido-líquido Termodinâmica Ácidos carboxílicos Águas residuárias Solventes eutéticos profundos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácidos carboxílicos | equilíbrio líquido-líquido | Líquido Iônicos | Solventes eutéticos profundos | Termodinâmica | Equilíbrio de Fases e Processos de Separação

Resumo

Recentemente, a valorização de resíduos líquidos orgânicos a partir de processos agroindustriais para produzir produtos químicos com alto valor agregado vem ganhando destaque mundial devido às preocupações econômicas e ambientais. A vinhaça, resíduo líquido de usinas de processamento de etanol de cana-de-açúcar, se caracteriza pelo negativo impacto ambiental e pela presença compostos de alto valor de mercado (ácidos carboxílicos: succínico, acético e láctico) em concentrações de até 5%, cuja recuperação pode dar origem à plataforma de carboxilatos das biorrefinarias. A vantagem de usar a vinhaça como matéria-prima é eficiente em termos de recursos e sustentável devido a que não entra em competição com a produção de alimentos, com terras agrícolas ou com o desflorestamento para cultivar as culturas da biorrefinaria. Por tanto, inovações científicas e tecnológicas são necessárias para utilizá-la como fonte renovável de ácidos carboxílicos (ACs) e torná-la sustentável e economicamente viável. A extração líquido-líquido usando solventes verdes, líquidos iônicos próticos (LIPs) e solventes eutéticos profundos (SEPs), como substitutos promissores de solventes orgânicos, podem ser uma alternativa para recuperar ácidos carboxílicos a partir de águas residuárias, porém, para desenvolver o processo de separação é necessário um profundo entendimento das interações que ocorrem e governam o equilíbrio líquido-líquido de sistemas complexos formados por água, ácidos carboxílicos, glicerol e LIPs/SEPs. Considerando às suas propriedades extrativas, baixo custo, facilidade de síntese, reciclagem, toxicidade reduzida, biodegradabilidade e facilidade em formar sistemas bifásicos, LIPs (hidrofóbicos e hidrofílicos da espécie amônio) e SEPs serão estudados para a recuperar ACs. Neste contexto, este projeto propõe: i) avaliar a capacidade de extração (seletividade e coeficiente de partição) dos LIPs e SEPs; ii) determinar experimentalmente dados de equilíbrio líquido-líquido (ELL) de misturas quinarias escassas na literatura e correlacionar tais dados usando o modelo NRTL ou a Equação de Estado CPA; iii) avaliar as condições ótimas do ELL em sistemas reais envolvendo a vinhaça de cana-de-açúcar procedente de uma planta sucroalcooleira; iv) investigar o efeito da temperatura, estrutura dos cátions e ânions, composição da mistura, pH e adição de sais inorgânicos na formação de sistemas bifásicos e na eficiência de extração; v) estudar a viabilidade técnica e econômica da extração dos ACs por simulação computacional usando o software aspenONE® Engineering. (AU)

Publicações científicas

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(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

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DE SOUZA BURITI, MATEUS; FOLLEGATTI-ROMERO, LUZ MILAGROS; RECAVARREN-RIOS, EDGAR; VEGGI, PRISCILLA CARVALHO; SAMPAIO, KLICIA ARAUJO; FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS ALBERTO. Extraction of tocopherol-rich oil from carnauba (Copernicia prunifera) seeds using supercritical CO₂ and Soxhlet methods. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. N/A, p. 12-pg., 2025-05-27. (19/22085-4)

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BERALDO, CLEITON S.; FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS A.; KONTOGEORGIS, GEORGIOS M.; LIANG, XIAODONG. Modeling CO₂ solubility in deep eutectic solvents using the saft-vr mie and pc-saft equations of state. Fluid Phase Equilibria, v. 598, p. 14-pg., 2025-11-01. (24/10537-6, 19/22085-4)

BERALDO, CLEITON S.; LIANG, XIAODONG; FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS A.. Predicting imidazolium ionic liquid properties with a simple molecular volume-based SAFT-VR Mie approach. Chemical Engineering Science, v. 301, p. 21-pg., 2024-09-30. (19/22085-4)

FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS A.; NASCIMENTO, CLAUDIO A. OLLER; LIANG, XIAODONG. Modelling acid gas mixtures of polar aprotic solvents and CO2 with the Cubic Plus Association equation of state. JOURNAL OF SUPERCRITICAL FLUIDS, v. 167, JAN 1 2021. (19/22085-4, 14/50279-4)