"Produção de biodiesel a partir da esterificação do ácido oleico em reator de borbulhamento: Estudo experimental e modelagem matemática."
Biodiesel, esterificação, reator de borbulhamento, modelo matemático.
Reatores de borbulhamento são amplamente empregados em reações heterogêneas do tipo gás-líquido e gás-sólido-líquido em diferentes condições operacionais. Este tipo de reator vem sendo largamente utilizado na indústria química, bioquímica e petroquímica em diferentes tipos de processos como cloração, oxidação e remoção de CO2. Uma aplicação mais recente dos reatores de borbulhamento é a produção de biodiesel. Neste processo, vapor superaquecido de álcool é borbulhado em uma fase líquida composta por triglicerídeos ou ácidos graxos livres. O álcool, após ser transferido para a fase líquida, reage com o material lipídico para formar ésteres monoalquílicos (biodiesel) a partir da reação de esterificação ou transesterificação, dependendo da quantidade de triglicerídeos e ácidos graxos presentes na matéria-prima. Neste trabalho, uma unidade experimental de um reator de borbulhamento foi desenvolvida para a realização de experimentos de esterificação de ácido oleico com vapor superaquecido de etanol operando em semi-batelada. Os efeitos da vazão volumétrica da fase gasosa e temperatura reacional na conversão foram avaliados, bem como a influência do tamanho da bolha na performance do reator. Além disso, um modelo matemático foi desenvolvido e implementado em MATLAB para descrever o processo de produção de biodiesel em reatores de borbulhamento. Os dados experimentais de conversão foram utilizados na estimação dos parâmetros cinéticos e de transferência de massa, bem como na validação do modelo proposto. Com o modelo validado, os efeitos de transporte de massa seguido por reação química foram analisados com base em simulações realizadas em diferentes condições operacionais.