Banca de QUALIFICAÇÃO: SAMUEL ALVES DE OLIVEIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: SAMUEL ALVES DE OLIVEIRA
DATA: 27/09/2013
HORA: 15:00
LOCAL: AUDITÓRIO DO PPGEQ
TÍTULO:

"AVALIAÇÃO DO POTENCIAL CATALÍTICO DO Nb2O5, SINTETIZADO DE UM COMPLEXO DE NIÓBIO, NA REAÇÃO DE ESTERIFICAÇÃO DO ÁCIDO OLEICO (MÓLECULA MODELO DO BIODIESEL"

PALAVRAS-CHAVES:

Catálise heterogênea; nióbio; biodiesel; esterificação metílica; ácido oleico

PÁGINAS: 88
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Química
RESUMO:

A produção atual de biodiesel está baseada na reação catalítica homogênea da transesterificação de óleos vegetais, com álcalis fortes como catalisadores. Contudo esse processo gera uma grande produção de efluentes derivados das etapas de purificação do biodiesel produzido, além da não reutilização do catalisador. A catálise heterogênea apresenta-se como uma alternativa mais sustentável para a produção de biodiesel. Dentre os catalisadores heterogêneos que despontam, os materiais a base de nióbio mostram-se como uma alternativa para suprir essa demanda de catalisadores. O presente trabalho visa avaliar o potencial catalítico de um catalisador heterogêneo derivado de um complexo de nióbio na produção de biodiesel. Devido a complexidade da constituição do óleo vegetal e da reação de transesterificação, foi utilizada uma reação análoga para o estudo, a reação de esterificação metílica do ácido oleico. O catalisador foi sintetizado (Nb2O5) da calcinação de uma complexo de nióbio, o tris-oxalato-oxiniobato de amônio hidratado ((NH4)3[NbO(C2O4)8].nH2O). O complexo foi caracterizado por termogravimetria e difração de Raios-X. Na termogravimetria verificou-se que o mesmo se decompõe em sucessivas temperaturas a até um limite de 700 ºC. A análise por DRX permitiu observar que o material começa a se cristalizar com o aumento da temperatura, permanecendo estável em uma temperatura superior a 600ºC. Para o estudo do potencial catalítico foi realizado um planejamento fatorial 23 composto com ponto central com os fatores de temperatura de calcinação, razão molar de álcool/ácido oleico e percentual mássico de catalisador. Dentre esses fatores verificou-se que o ponto ótimo experimental foi na temperatura de calcinação do complexo em 600ºC, uma razão molar de álcool/ácido oleico de 3,007/1 e percentual mássico de catalisador de 7,998%, apresentando uma conversão de 22,44% do ácido oleico em oleato de metila em um reator de vidro encamisado com um banho termostatizado no período reacional de 60 minutos, na temperatura de 60ºC e pressão atmosférica. Uma análise estatística dos dados permitiu uma regressão linear e quadrática composta e realizar uma busca de otimização dos fatores, com o objetivo de se determinar um ponto ótimo estatístico da reação, sendo a temperatura de calcinação do precursor em 450ºC, razão molar de álcool/ácido oleico de 3,3408/1 e percentual mássico de catalisador de 7,6833%. A partir da condição ótima estatística a cinética reacional foi estudada nas mesmas condições de temperatura e pressão atmosférica em tempo de reação de 240 minutos. Foi proposto um modelo cinético heterogêneo da reação com estimação de parâmetros (constantes de adsorção e dessorção) onde foi evidenciado uma forte interação entre os reagentes e a superfície do catalisador. O modelo proposto se ajustou satisfatoriamente aos resultados experimentais. Em termos de conversão foi encontrada no tempo final de reação uma conversão de 85,01% com catalisador e de 42,38% sem o catalisador. Permitindo avaliar que o catalisador estudado possui potencial catalítico para ser utilizado na produção de biodiesel.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 349801 - CARLSON PEREIRA DE SOUZA
Interno - 348100 - ELISA MARIA BITTENCOURT DUTRA DE SOUSA
Interno - 349749 - JOAO BOSCO DE ARAUJO PAULO
Interno - 350247 - JOAO FERNANDES DE SOUSA