Estudo do equilíbrio líquido-líquido visando a desodorização do bioglicerol por extração por solvente

Autor(es)

Fernando da Silva Moraes

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2023-08-10

Membros da banca

Roberta Ceriani; Marcela Cravo Ferreira; Christianne Elisabete da Costa Rodrigues

• Orientador: Roberta Ceriani

Resumo

O bioglicerol é o principal coproduto gerado na produção de biodiesel, formado em aproximadamente 10% m/m em relação à quantidade de óleo utilizado como matéria prima. Então a indústria tem purificado a fase glicerina para obter bioglicerol a uma pureza adequada para comercializá-lo. No entanto, purificar a fase glicerina não tem se mostrado uma tarefa simples, pois são necessários vários processos para atingir altas purezas, a exemplo da neutralização, decantação, evaporação, destilação a vácuo, desodorização por esgotamento por vapor de arraste a altas temperaturas e adsorção em carvão ativado. A desodorização, em particular, é conduzida em altas temperaturas, apresentando alto custo energético e condições adversas de operação, com o fim de retirar compostos oxigenados de curta cadeia carbônica. Com isso, surge a necessidade de estudar processos de separação alternativos, que sejam mais seguros e menos onerosos, a exemplo da extração líquido-líquido. Para tanto, primeiramente, é preciso determinar o comportamento de equilíbrio líquido-líquido (ELL) das substâncias utilizando sistemas modelos para gerar informações que irão fomentar o conhecimento para uma futura implementação na indústria. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi de avaliar a extração líquido-líquido por meio de estudos de ELL dos sistemas glicerol (diluente) + ?-valerolactona (solvente) + ácido valérico ou propanoico (solutos) a 50 °C e (glicerol+H2O, 50% molar) (diluente) + ? -valerolactona + ácido valérico a 25 °C. Os resultados demonstraram que a ? -valerolactona (GVL) conseguiu extrair os solutos da fase rica em glicerol em todos os sistemas estudados, com coeficientes de distribuição de soluto maior que 1 e apresentando boa seletividade ao soluto, com valores maiores que 7, sendo que para o sistema contendo a mistura glicerol+H2O como diluente, a GVL foi ainda mais seletiva ao soluto. As incertezas das frações mássicas calculadas para os dois primeiros sistemas experimentais foram obtidas na terceira casa decimal e para o sistema contendo água no diluente foram obtidos valores entre a segunda e a terceira casas. Por fim, as composições do ELL foram modeladas por meio do NRTL e do UNIQUAC e os resultados indicaram que ambos são capazes de modelar os sistemas estudados com boa precisão, todavia, para o sistema com água, a modelagem termodinâmica precisa ser melhorada. Os métodos preditivos testados (UNIFAC-DMD e COSMO-SAC) falharam para os sistemas estudados (AU)

• Processo FAPESP: 20/14412-2 - Estudo do equilíbrio líquido-líquido visando a desodorização do bioglicerol por extração por solvente
• Beneficiário: Fernando da Silva Moraes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado