Busca avançada
Ano de início
Entree


Processos de separação empregando tecnologia supercrítica e difusão térmica

Texto completo
Autor(es):
Tábata Táyara Garmus Diniz
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

Este trabalho visou alcançar dois grandes objetivos. O primeiro, estudar a influência da difusão térmica (efeito Soret) em sistemas contendo solutos dissolvidos em um fluido supercrítico. Isso envolveu o projeto e construção de um equipamento e a realização de medidas experimentais para dois sistemas, um constituído de uma mistura de óleo de girassol refinado com ácido oleico e outra de limoneno com linalol. Estas misturas foram adotadas para representar dois sistemas modelo, um de desacidificação de óleos vegetais (I) e outro de desterpenação de óleo essencial de laranja (II), respectivamente. O segundo objetivo foi calcular propriedades termodinâmicas usando a equação de estado de Peng-Robinson (EDE-PR) com a regra da mistura clássica e estimar o fator de difusão térmica utilizando-se do modelo de Kempers. Para tanto, os parâmetros de interação binária entre os pares de componentes da mistura foram obtidos pelo ajuste do modelo termodinâmico a dados experimentais (isotérmicos) de solubilidade de ácido oleico, de óleo de girassol, de limoneno e de linalol em dióxido de carbono supercrítico. Um programa computacional foi desenvolvido para calcular propriedades termodinâmicas a partir das equações derivadas da EDE-PR, propriedades que são necessárias para se calcular o coeficiente de difusão térmica pelo modelo de Kempers. Os resultados mostraram que o equipamento projetado foi capaz, salvo algumas limitações, de fornecer resultados experimentais para os dois sistemas modelo. Os dados coletados mostraram que a difusão térmica influenciou na separação dos componentes da mistura do sistema modelo II, enquanto que para o sistema modelo I não houve fracionamento. Na modelagem termodinâmica do equilíbrio de fases dos sistemas binários usando a EDE-PR, obteve-se boa correlação para os dois sistemas modelo. Entretanto, para o sistema modelo II, os resultados mostraram que as propriedades críticas influenciam significativamente no desempenho da modelagem termodinâmica, sendo necessária uma correção desses valores. Para a modelagem do sistema não isotérmico, a maior parte do esforço para estimar o efeito Soret foi no cálculo das propriedades termodinâmicas de mistura. Os valores calculados para o fator de difusão térmica demonstraram ter forte dependência em relação aos parâmetros de interação binária e sensibilidade a erros nas propriedades termodinâmicas da mistura. Mesmo assim, a modelagem proposta neste trabalho representa qualitativamente o comportamento dos dados experimentais, podendo esclarecer em quais condições de pressão, temperatura e composição pode-se obter a melhor separação. Portanto os resultados são promissores e servirão como base para futuros desenvolvimentos, pois mais pesquisas nesta área são necessárias para estender a aplicação da difusão térmica em meio supercrítico a outras misturas, para aplicar modificações no sistema experimental e para implementar novos modelos para o cálculo do coeficiente de difusão térmica (AU)

Processo FAPESP: 15/09644-3 - Processos não isotérmicos de separação empregando tecnologia supercrítica e difusão térmica
Beneficiário:Fernando Antonio Cabral
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular