Desenvolvimento de uma microplanta química para produção de biodiesel baseada em microrreatores

• Processo: 16/20842-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de dezembro de 2017 - 30 de abril de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Osvaldir Pereira Taranto
• Beneficiário: Osvaldir Pereira Taranto
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adriano Gomes Paixão da Silva ; Érika Marques Reis ; Harrson Silva Santana ; João Lameu da Silva Júnior ; Marcos Venicius Ramos Estevom ; Mariana Garcia Mendonça Lopes
• Assunto(s): Biodiesel Microrreatores Microfluídica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biodiesel | Microfluídica | Microplantas químicas | Microrreatores | Microfluídica

Resumo

O biodiesel é considerado uma alternativa viável ao uso do diesel por apresentar algumas vantagens em relação ao combustível fóssil. Pode ser produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais, sendo um combustível renovável e biodegradável. Nos últimos anos foram realizados diversos estudos sobre a síntese de biodiesel em microrreatores, porém poucos estudos focam no desenvolvimento de microplantas químicas para se alcançar uma produção comercial desse biocombustível a partir de microrreatores. Microplantas químicas podem ser entendidas como plantas químicas que utilizam estruturas micrométricas principalmente microrreatores, micromisturadores e microtrocadores de calor, sendo seu desenvolvimento dividido nas etapas de design dos microrreatores, design e implementação de distribuidores, suporte dos microrreatores e instrumentação e controle da planta. Diante disso, esse projeto de pesquisa pretende desenvolver uma microplanta química para a produção em nível comercial de biodiesel aplicando ferramentas computacionais e técnicas de prototipagem. O desenvolvimento da microplanta será constituído da obtenção de um microrreator com capacidade de aumento da quantidade de volume (escalonamento) interno, do distribuidor da vazão principal em N subcorrentes e da coluna de suporte dos microrreatores, e por último a etapa de instrumentação, controle e implementação da microplanta. Esse projeto pretende contribuir na busca de tecnologias viáveis economicamente para a redução do uso do petróleo através da produção de biodiesel e aumentar a compreensão dos processos químicos nessa escala. (AU)

Publicações científicas

(13)

(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)

MENDONCA LOPES, MARIANA GARCIA; SANTANA, HARRSON SILVA; ANDOLPHATO, VINICIUS FELIX; SILVA, JR., JOAO LAMEU; TARANTO, OSVALDIR PEREIRA. Flow uniformity data on 3D printed flow distributors. DATA IN BRIEF, v. 23, APR 2019. (16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; LOPES, MARIANA G. M.; SILVA, JR., JOAO L.; TARANTO, OSVALDIR P.. Application of Microfluidics in Process Intensification. International Journal of Chemical Reactor Engineering, v. 16, n. 12, DEC 2018. (13/25850-7, 16/20842-4)

LAMEU DA SILVA JUNIOR, JOAO; HADDAD, VICTORIA ANSELMO; TARANTO, OSVALDIR PEREIRA; SILVA SANTANA, HARRSON. Design and Analysis of New Micromixers Based on Distillation Column Trays. CHEMICAL ENGINEERING & TECHNOLOGY, v. 43, n. 7, MAY 2020. (13/25850-7, 16/20842-4)

MENDONCA LOPES, MARIANA GARCIA; SANTANA, HARRSON SILVA; ANDOLPHATO, VINICIUS FELIX; RUSSO, FELIPE NEVES; SILVA, JR., JOAO LAMEU; TARANTO, OSVALDIR PEREIRA. 3D printed micro-chemical plant for biodiesel synthesis in millireactors. ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT, v. 184, p. 475-487, MAR 15 2019. (16/20842-4)

MENDONCA LOPES, MARIANA GARCIA; SANTANA, HARRSON SILVA; ANDOLPHATO, VINICIUS FELIX; SILVA, JR., JOAO LAMEU; TARANTO, OSVALDIR PEREIRA. CFD analysis of flow distributor designs for numbering-up of biodiesel synthesis. CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH & DESIGN, v. 138, p. 458-471, OCT 2018. (16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; SILVA JR, JOAO L.; DA SILVA, ADRIANO G. P.; RODRIGUES, ALAN C.; AMARAL, RODRIGO DE LIMA; NORILER, DIRCEU; TARANTO, OSVALDIR P.. Development of a New Micromixer ``Elis{''} for Fluid Mixing and Organic Reactions in Millidevices. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 60, n. 25, p. 9216-9230, JUN 30 2021. (16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; PALMA, MAURI S. A.; LOPES, MARIANA G. M.; SOUZA, JOHMAR; LIMA, GIOVANNI A. S.; TARANTO, OSVALDIR P.; SILVA, JR., JOAO LAMEU. Microfluidic Devices and 3D Printing for Synthesis and Screening of Drugs and Tissue Engineering. Industrial & Engineering Chemistry Research, v. 59, n. 9, p. 3794-3810, MAR 4 2020. (16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; DA SILVA, ADRIANO G. P.; LOPES, MARIANA G. M.; RODRIGUES, ALAN C.; TARANTO, OSVALDIR P.; SILVA JR, JOAO LAMEU. Computational methodology for the development of microdevices and microreactors with ANSYS CFX. METHODSX, v. 7, 2020. (16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; SILVA, JR., JOAO L.; TARANTO, OSVALDIR P.. Development of microreactors applied on biodiesel synthesis: From experimental investigation to numerical approaches. JOURNAL OF INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY, v. 69, p. 1-12, JAN 25 2019. (13/25850-7, 16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; SILVA, JR., JOAO L.; TARANTO, OSVALDIR P.. Optimization of micromixer with triangular baffles for chemical process in millidevices. SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, v. 281, p. 191-203, FEB 15 2019. (16/20842-4)

LOPES, MARIANA G. M.; SANTANA, HARRSON S.; DA SILVA, ADRIANO G. P.; TARANTO, OSVALDIR P.. Three-dimensional-printed millireactor with yeast immobilized in calcium-alginate film for application in fermentation processes. AICHE JOURNAL, v. 68, n. 1, OCT 2021. (16/20842-4)

SANTANA, HARRSON S.; RODRIGUES, ALAN C.; LOPES, MARIANA G. M.; RUSSO, FELIPE N.; SILVA, JR., JOAO L.; TARANTO, OSVALDIR P.. 3D printed millireactors for process intensification. CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, v. 28, n. 1, p. 180-190, JAN 2020. (16/20842-4)

DE SOUSA, MARCOS R. P.; SANTANA, HARRSON S.; TARANTO, OSVALDIR P.. Modeling and simulation using OpenFOAM of biodiesel synthesis in structured microreactor. INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, v. 132, NOV 2020. (16/20842-4)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa