Equilíbrio líquido-vapor e equilíbrio líquido-líquido na indústria de óleos, gorduras e biodiesel: dados experimentais, modelagem e simulação

• Processo: 13/12735-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2015
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Roberta Ceriani
• Beneficiário: Roberta Ceriani
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Antonio José de Almeida Meirelles ; Cintia Bernardo Gonçalves ; Simone Monteiro e Silva
• Assunto(s): Bioenergia Biodiesel Óleos minerais Gorduras Equilíbrio líquido-vapor Equilíbrio líquido-líquido Calorimetria Modelagem computacional Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biodiesel | equilíbrio líquido-líquido | Equilíbrio líquido-vapor | Modelagem e simulação | Óleos e Gorduras | Desenvolvimento de Processos Químicos

Resumo

Os processos de separação das indústrias de óleos/gorduras e biodiesel envolvem misturas graxas multicomponentes que consistem de ácidos, ésteres e álcoois graxos, acilgliceróis, glicerol, além de compostos minoritários, como antioxidantes naturais e vitaminas. No caso do processamento de óleos/gorduras comestíveis, as operações unitárias, de interesse deste projeto, são: o esgotamento dos ácidos graxos/ odores nas etapas de desacidificação por via física/ desodorização, com a recuperação de impurezas como produtos de alto valor agregado, e a extração líquido-líquido, como uma nova alternativa para o processo de desodorização. Na produção de biodiesel, as etapas de purificação envolvem a separação dos acilgliceróis e glicerol da mistura de ésteres metílicos ou etílicos. Em todas elas, alguma combinação do equilíbrio de fases líquido-vapor ou líquido-líquido está presente. Devido a complexidade inerente as misturas envolvidas, métodos preditivos do equilíbrio de fases e de propriedades físicas de elevada acurácia são extremamente relevantes, do ponto de vista de desenvolvimento de processos, uma vez que a seleção das variáveis de processamento é sensível às incertezas das propriedades preditas para as misturas. Levando-se em consideração a demanda crescente do mercado de óleos/gorduras comestíveis e biodiesel, a correta predição das propriedades envolvidas (componentes puros e misturas) tem se tornado um tema de grande relevância. No entanto, existe uma falta de dados experimentais nesta área de conhecimento que deve ser preenchida para que se obtenham modelos preditivos consistentes. Assim, o escopo deste projeto pode ser dividido em: Subprojeto 1 - Determinação de dados inéditos de pressão de vapor de acilgliceróis parciais e nutracêuticos por Calorimetria Exploratória Diferencial; Subprojeto 2 - Determinação de dados inéditos de equilíbrio líquido-vapor envolvendo diferentes classes de compostos graxos por Calorimetria Exploratória Diferencial; Subprojeto 3 - Aprimoramento da técnica da Calorimetria Exploratória Diferencial para a determinação de dados de pressão de vapor e de equilíbrio líquido-vapor envolvendo compostos graxos; Subprojeto 4 - Estudo da viabilidade de aplicação da extração líquido-líquido como uma nova alternativa à etapa de desodorização de óleos vegetais comestíveis. Todos os dados experimentais obtidos serão usados para teste e validação das ferramentas de modelagem e simulação computacional já desenvolvidas pelo grupo de pesquisa, bem como seu aprimoramento quando pertinente. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MAY, CAMILA P.; HOMRICH, PERCI O. B.; CERIANI, ROBERTA. Pseudoternary liquid-liquid equilibria for refined sunflower seed oil plus carboxylic acids plus anhydrous ethanol at 298.15 K. Fluid Phase Equilibria, v. 427, p. 297-302, NOV 15 2016. (13/11868-1, 13/12735-5)

HOMRICH, PERCI O. B.; MARIUTTI, LILIAN R. B.; BRAGAGNOLO, NEURA; CERIANI, ROBERTA. Solubility behavior of mixtures containing refined soybean oil and low-toxic solvents at different temperatures. Fluid Phase Equilibria, v. 442, p. 87-95, JUN 25 2017. (14/21252-0, 13/12735-5)

TRONI, KELLY L.; DAMACENO, DANIELA S.; CERIANI, ROBERTA. Improving a variation of the DSC technique for measuring the boiling points of pure compounds at low pressures. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 100, p. 191-197, SEP 2016. (13/12735-5)

CUNICO, LARISSA P.; DAMACENO, DANIELA S.; MATRICARDE FALLEIRO, RAFAEL M.; SARUP, BENT; ABILDSKOV, JENS; CERIANI, ROBERTA; GANI, RAFIQUL. Vapour liquid equilibria of monocaprylin plus palmitic acid or methyl stearate at P = (1.20 and 2.50) kPa by using DSC technique. JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS, v. 91, p. 108-115, DEC 2015. (13/12735-5)

GRANERO, MAIRA G.; ROCHA, BRUNA B.; CHAVES, MATHEUS A.; BRASIL, FERNANDA C. G.; ARACAVA, KEILA K.; RODRIGUES, CHRISTIANNE E. C.; CERIANI, ROBERTA; GONCALVES, CINTIA B.. VISCOSITIES AND DENSITIES OF SYSTEMS CONTAINING FATTY COMPOUNDS AND ALCOHOLIC SOLVENTS. CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, v. 92, n. 11, p. 1939-1950, NOV 2014. (13/12735-5, 09/11083-9, 12/23203-1, 06/06954-2, 09/17855-3, 06/06206-6)

DAMACENO, DANIELA S.; CERIANI, ROBERTA. Vapor-liquid equilibria of monoacylglicerol plus monoacylglicerol or alcohol or fatty acid at subatmospheric pressures. Fluid Phase Equilibria, v. 452, p. 135-142, NOV 25 2017. (16/18253-0, 13/12735-5)

HOMRICH, PERCI O. B.; CERIANI, ROBERTA. Liquid-Liquid Equilibrium Data for the Pseudoternary Model System of Refined Sunflower Seed Oil plus (n-Hexanal, or 2-Nonenal, or 2,4-Decadienal) plus Anhydrous Ethanol at 298.15 K. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA, v. 61, n. 9, p. 3069-3076, SEP 2016. (13/11868-1, 13/12735-5)

TRONI, KELLY L.; DAMACENO, DANIELA S.; CERIANI, ROBERTA. Evaluation of a Variation of the Differential Scanning Calorimetry Technique for Measuring Boiling Points of Binary Mixtures at Subatmospheric Pressures. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA, v. 65, n. 7, p. 3334-3343, JUL 9 2020. (14/21252-0, 16/18253-0, 13/12735-5)