Avaliação do desempenho do método ASOG na predição do equilíbrio líquido-líquido na tecnologia de lipídeos

Autor(es)

Carlos Eduardo Sampaio Dantas

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2018-07-30

Membros da banca

Roberta Ceriani; Reginaldo Guirardello; Eduardo Augusto Caldas Batista

• Orientador: Roberta Ceriani

Resumo

A obtenção de dados experimentais e a modelagem do equilíbrio líquido-líquido (ELL) de sistemas graxos (ou lipídicos) têm sido constante objeto de estudo nas últimas duas décadas motivados pela crescente produção de biodiesel e processamento de glicerol e de óleos e gorduras para consumo humano. A produção industrial envolve misturas contendo ácidos carboxílicos e graxos, ésteres graxos, álcoois (principalmente metanol e etanol), glicerol, aldeídos, acilglicerol, água entre outros compostos orgânicos. Durante o processamento, as etapas de purificação são de extrema importância, pois afetam diretamente a qualidade do produto final, e o conhecimento do ELL para misturas desses compostos, presente ao longo da produção do biodiesel, é de total relevância. Ademais, a extração líquido-líquido representa uma alternativa mais branda a atual forma de purificação de ácidos graxos. O cálculo do ELL, além de ser naturalmente complexo devido à alta não linearidade das equações, apresenta ainda sérias limitações com métodos de contribuição de grupos presente na literatura, o que inviabiliza projetos de aprimoramento do processo. Nesse sentido, este trabalho teve o objetivo de estudar o método de contribuição de grupos ASOG (Analytical Solution o Groups) - ainda inexplorado em sistemas da tecnologia de lipídeos - juntamente com o recente método da Estrutura das Soluções das Equações da Isoatividade (ESEI) para se realizar o cálculo preditivo do ELL. As sub-rotinas foram desenvolvidas em Matlab®. A avaliação foi feita em 440 misturas (3.018 linhas de amarração) retiradas da literatura, contendo os compostos mencionados, típicos desse setor industrial. As interações entre os grupos CH3xCOOH, OHxCOOH, COOxCOOH, H2OxCH3, H2OxCOO, H2OxCOOH, COHxCH3, COHxCOO, OHxCOO e CH3xC=C foram reajustadas em uma rotina desenvolvida em Matlab®, o que melhorou a predição da solubilidade dos ácidos graxos, água e aldeídos nas fases orgânicas e alcoólica, com exceção dos sistemas contendo ácido carboxílico de cadeia curta e álcoois com cadeias longas. A aplicação do método ESEI, apesar de ser uma forma mais simples de abordar o cálculo do ELL, apresentou problemas de convergência, contornadas aumentando-se o número de estimativas iniciais utilizado, exigindo maior tempo de simulação (AU)

• Processo FAPESP: 16/06853-3 - Avaliação do desempenho do método ASOG na predição do equilíbrio líquido-líquido na tecnologia de lipídeos
• Beneficiário: Carlos Eduardo Sampaio Dantas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado