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Extração de óleos vegetais em coluna de leito fixo : equilíbrio, cinética, modelagem e simulação = Vegetable oils extraction in packed bed: equilibrium, kinetics, modeling and simulation

Texto completo
Autor(es):
Oscar Zalla Sampaio Neto
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Data de defesa:
Resumo

Os óleos vegetais extraídos de produtos florestais não madeireiros, principalmente os de castanha do Brasil e do babaçu, apresentam grande potencial como indutores da cadeia produtiva da sociobiodiversidade brasileira. Esta tese busca contribuir para o desenvolvimento de um equipamento multiuso para a extração de óleos vegetais da biodiversidade, o qual utiliza o etanol como solvente. A escolha pelo processo de extração, a partir do uso do etanol como solvente, se orienta pelos princípios da bioeconomia, que prioriza o uso de produtos renováveis em substituição aos de origem fóssil, contribuindo para redução dos gases do efeito estufa. Para o desenvolvimento do processo de extração esta tese foi estruturada em dois componentes: a) análise de dados experimentais do equilíbrio liquido-liquido dos sistemas óleo-etanol-água e do equilíbrio sólido-liquido dos sistemas farinha semidesengordurada-etanol; b) modelagem matemática e simulação da extração por solvente de óleos vegetais em coluna de leito fixo. A determinação de dados experimentais, para o equilíbrio líquido-líquido, teve como objetivo avaliar a influência da água e da temperatura na solubilidade mútua entre os óleos e o etanol. Os dados obtidos foram adequadamente descritos pelo modelo NRTL com parâmetros dependentes da temperatura, os quais demonstraram que acréscimos na temperatura e a diminuição do teor de água resultam no aumento da solubilidade mútua. Para os sistemas sólido-líquido constituídos por farinha semidesengordurada de castanha-do-brasil ou babaçu e etanol anidro foram determinados os coeficientes de partição, os índices de retenção e a identificação de retenção preferencial. Esses dados auxiliaram na avaliação dos fatores que controlam a extração sólido-líquido. Os resultados de equilíbrio nos dois sistemas apresentaram comportamentos distintos, dos quais se destacam o maior índice de retenção da farinha semidesengordurada de castanha do Brasil e a maior retenção preferencial da farinha semidesengordurada da farinha do babaçu. O novo modelo matemático desenvolvido, com um único parâmetro de ajuste, considera a existência de três resistências à transferência de massa: na matriz sólida das partículas, nos poros interparticulares e nos poros do leito. O modelo descreve as etapas de enchimento e de extração em leito fixo, o qual foi validado com dados experimentais para partículas porosas e não porosas. A comparação dos dados experimentais e os modelados resultou em um desvio médio de 8,84 %, o que demonstrou a boa precisão da modelagem. A modelagem matemática elaborada e a análise dos dados experimentais corroboram para o desenvolvimento de um equipamento multiuso para extração de óleos vegetais com o uso de etanol, que tem por base a coluna empacotada (AU)

Processo FAPESP: 14/21252-0 - Equilíbrio e processos de produção de biocombustíveis e bioprodutos
Beneficiário:Antonio José de Almeida Meirelles
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático