Equilíbrio líquido-vapor e equilíbrio líquido-líquido na indústria de óleos, gorduras e biodiesel: dados experimentais, modelagem e simulação

Resumo

Os processos de separação das indústrias de óleos/gorduras e biodiesel envolvem misturas graxas multicomponentes que consistem de ácidos, ésteres e álcoois graxos, acilgliceróis, glicerol, além de compostos minoritários, como antioxidantes naturais e vitaminas. No caso do processamento de óleos/gorduras comestíveis, as operações unitárias, de interesse deste projeto, são: o esgotamento dos ácidos graxos/ odores nas etapas de desacidificação por via física/ desodorização, com a recuperação de impurezas como produtos de alto valor agregado, e a extração líquido-líquido, como uma nova alternativa para o processo de desodorização. Na produção de biodiesel, as etapas de purificação envolvem a separação dos acilgliceróis e glicerol da mistura de ésteres metílicos ou etílicos. Em todas elas, alguma combinação do equilíbrio de fases líquido-vapor ou líquido-líquido está presente. Devido a complexidade inerente as misturas envolvidas, métodos preditivos do equilíbrio de fases e de propriedades físicas de elevada acurácia são extremamente relevantes, do ponto de vista de desenvolvimento de processos, uma vez que a seleção das variáveis de processamento é sensível às incertezas das propriedades preditas para as misturas. Levando-se em consideração a demanda crescente do mercado de óleos/gorduras comestíveis e biodiesel, a correta predição das propriedades envolvidas (componentes puros e misturas) tem se tornado um tema de grande relevância. No entanto, existe uma falta de dados experimentais nesta área de conhecimento que deve ser preenchida para que se obtenham modelos preditivos consistentes. Assim, o escopo deste projeto pode ser dividido em: Subprojeto 1 - Determinação de dados inéditos de pressão de vapor de acilgliceróis parciais e nutracêuticos por Calorimetria Exploratória Diferencial; Subprojeto 2 - Determinação de dados inéditos de equilíbrio líquido-vapor envolvendo diferentes classes de compostos graxos por Calorimetria Exploratória Diferencial; Subprojeto 3 - Aprimoramento da técnica da Calorimetria Exploratória Diferencial para a determinação de dados de pressão de vapor e de equilíbrio líquido-vapor envolvendo compostos graxos; Subprojeto 4 - Estudo da viabilidade de aplicação da extração líquido-líquido como uma nova alternativa à etapa de desodorização de óleos vegetais comestíveis. Todos os dados experimentais obtidos serão usados para teste e validação das ferramentas de modelagem e simulação computacional já desenvolvidas pelo grupo de pesquisa, bem como seu aprimoramento quando pertinente. (AU)