Sensor capacitivo para determinação da concentração de biodiesel na mistura diesel/biodiesel

Autor: Carvalho, Christian Diniz
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAUniversidade Federal do MaranhãoUFMA.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
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Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)
The use of biodiesel/diesel mixtures out of the quality standards specified by the National Agency of Petroleum and Natural Gas and Biofuels - ANP can be harmful to the environment and automotive engines. Therefore, it is important to develop methodologies capable of certifying the commercial quality of such products. In such context, this project aims to design a low-cost sensor to the quantification of the biodiesel content in biodiesel / diesel pseudo-binary blends based on the dielectric constant as a response. Thus, pseudo-binary samples were prepared using soybean or babassu methyl biodiesel with commercial diesel. The dielectric measurements were performed using a LCR meter operating in parallel circuit. In this way, a voltage of 1.0 V, frequency ranging from 100 Hz to 2000 Hz and a pitch of 100 Hz were employed. The dielectric profile of diesel and biodiesel showed remarkable variations in the frequency range of 100-300 Hz and less intense changes in under 400 and 2000 Hz, which confirms greater system stability in this measurement range. The results obtained by ANOVA of pure soybean biodiesel, pure babassu biodiesel and diesel oil showed that there was no significant difference between data treatment at the 95% significance level, once the Fcalculate was lower than the Fcritical. The frequency of 1000 Hz was adopted in biodiesel analysis of content in diesel, as it was verified that the system had a higher stability at this frequency. The correspondent values of dielectric constant demonstrate regularity and stability as well as a precision between the values found. Observing the values of the dielectric constants as a function of the percentage of biodiesel in the diesel, it was possible to plot the correlation curve for a linear model. Finally, according to the Kruskal-Wallis test reinforces the thesis that measuring dielectric constants (K) can be used to determine the concentration of biodiesel in mineral diesel.
A utilização de misturas biodiesel/diesel fora dos padrões especificados pela Agência Nacional de Petróleo e Gás Natural e Biocombustíveis – ANP podem ser prejudiciais ao meio-ambiente e causar prejuízos aos donos de veículos automotivos. Neste sentido, torna-se necessário o desenvolvimento de novas metodologias capazes de certificar a qualidade destes produtos no Brasil. O presente trabalho teve por objetivo desenvolver um sensor de baixo custo para determinar o teor de biodiesel em misturas pseudo-binárias biodiesel/diesel, utilizando constante dielétrica como resposta. Para tanto, foram preparadas misturas utilizando biodieseis metílicos de soja e/ou babaçu e óleo diesel A comercial. As medidas dielétricas foram realizadas em um medidor LCR configurado para funcionar com o circuito em paralelo. Desta forma, foram empregadas tensão de 1,0 V, frequência de 100 Hz - 2000 Hz e um passo de 100 Hz. O perfil dielétrico do óleo diesel e dos biodieseis demonstrou variações acentuadas no intervalo de frequência de 100 - 300 Hz e alterações de menor intensidade entre as frequências de 400 a 2000 Hz, confirmando maior estabilidade do sistema nessa faixa. Os resultados obtidos por ANOVA do biodiesel de soja puro, biodiesel de babaçu puro e o óleo diesel, demostraram que não há diferença significativa entre os tratamentos ao nível de significância de 95%, visto que o Fcalculado foi menor que o Fcrítico. A frequência de 1000 Hz foi adotada nas análises do teor de biodiesel no diesel, pois verificou-se maior estabilidade do sistema nessa frequência. Os valores de constante dielétrica em questão demonstram regularidade e estabilidade, além de uma precisão entre os valores encontrados. Observando os valores das constantes dielétricas em função da porcentagem de biodiesel no diesel, foi possível traçar a curva de correlação para um modelo linear. Por fim, o teste de Kruskal-Wallis demonstrou que a tese de que as medidas constantes dielétricas (𝐾) podem vir a ser utilizadas para determinar a concentração de biodiesel no diesel mineral.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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