Avaliação do efeito de diferentes impelidores, da presença de chicana e da velocidade de agitação na produção de biodiesel de soja, via transesterificação etílica

Autor: Peiter, Amanda Santana
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFALUniversidade Federal de AlagoasUFAL.
Druh dokumentu: masterThesis
Popis: Petroleum, power limited, finite and not renewable, is responsible for the majority of all energy consumed in the world. The consumption of petroleum fuels is increasing each year, resulting in increased air pollution and acid rain. Because of this the global economy needs alternative energy sources. Biodiesel exists as an alternative to replacement of diesel. Biodiesel can be obtained from the transesterification reaction, in which the triglycerides present in vegetable oils or animal fats react with short chain alcohol in the presence of a catalyst for the esters of fatty acids. Various types of impellers may be used to produce stirring and mixing in the liquid. To produce mixture is necessary and that power supply is normally produced by rotation of an impeller. Besides the type of impeller and the speed of rotation, the power delivered also depends on the physical properties of the fluid and the shape of the reactor, in addition to the arrangement of system components as baffles. The objective of this work is to study the effect of different impellers, the presence of baffle and agitation speed on biodiesel production from soybeans. The experiments were performed according to the experimental design 23. The experimental design allows us to analyze the influence of variables on the response. The set parameters are: temperature (70 °C); molar ratio oil / alcohol (1/10); amount of catalyst (1,5%) and reaction time (30 min). The three variables are: impeller (turbine or blades), baffle (with or without) and agitation speed (150 rpm or 350 rpm). The evaluation parameter is the efficiency into biodiesel, at different times of reaction, determined by gas chromatography. The experiments allowed us to evaluate the effects of the variables involved in the process of mixing and agitation during the reaction for obtaining biofuel, as well as analysis of the effects of interactions between these variables. The experiments had high yields on 5 minute reaction and from this time yields varied little. Analyzing the main effects in the first few minutes, the best yields were obtained in experiments without baffle, with turbine impeller and with stirring speed of 350 rpm.
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
O petróleo, fonte limitada, finita e não renovável, é o responsável pela maior parte de toda a energia consumida no mundo. O consumo de combustíveis derivados do petróleo aumenta a cada ano, o que resulta no aumento da poluição atmosférica e da ocorrência de chuvas ácidas. Devido a isso a economia mundial necessita de fontes alternativas de energia. O biodiesel existe como alternativa à substituição do diesel. Biodiesel pode ser obtido a partir da reação de transesterificação, na qual os triglicerídeos presentes nos óleos vegetais ou gorduras animais reagem com álcool de cadeia curta na presença de um catalisador para obter os ésteres de ácidos graxos. Impelidores de vários tipos podem ser utilizados para produzir agitação e mistura na fase líquida. Para produzir mistura é necessário suprimento de energia e isto normalmente é produzido através da rotação de um impelidor. Além do tipo de impelidor e da velocidade de rotação, a potência fornecida depende também das propriedades físicas do fluido e da forma do reator, além da disposição dos componentes do sistema como chicanas. O objetivo deste trabalho é estudar o efeito de diferentes impelidores, da presença de chicana e da velocidade de agitação na produção de biodiesel de soja. Os experimentos foram realizados de acordo com o planejamento experimental completo 23. O planejamento experimental permite analisar a influência das variáveis sobre a resposta. Os parâmetros fixos são: temperatura (70 ºC); razão molar óleo/álcool (1/10); quantidade de catalisador (1,5%) e tempo reacional (30 min). As três variáveis são: impelidor (tipo turbina ou tipo pás); chicana (com ou sem) e velocidade de agitação (150 rpm ou 350 rpm). O parâmetro de avaliação é o rendimento em biodiesel, em diferentes tempos da reação, determinada por cromatografia gasosa. Os experimentos permitiram avaliar os efeitos das variáveis envolvidas no processo de agitação e mistura durante a reação, assim como a análise dos efeitos de interações entre essas variáveis. Os experimentos obtiveram altos rendimentos em 5 minutos de reação e a partir deste tempo os rendimentos pouco variaram. Analisando os efeitos principais, nos primeiros minutos, melhores rendimentos foram obtidos nos experimentos realizados sem chicana, com impelidor tipo turbina e com velocidade de agitação de 350 rpm.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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