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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3453
Registro completo de metadados
Campo DC | Valor | Idioma |
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dc.creator | Thomas, Nathieli | - |
dc.date.accessioned | 2018-09-27T15:32:45Z | - |
dc.date.available | 2018-09-27T15:32:45Z | - |
dc.date.issued | 2017-07-28 | - |
dc.identifier.citation | THOMAS, Nathieli. Parâmetros cinéticos de reações de transesterificação metanólica de óleos vegetais determinados por análise termogravimétrica. 2017. 91 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3453 | - |
dc.description.abstract | With the depletion of natural reserves, a need to replace energy sources that are derived from petroleum for something more sustainable emerges and biofuels appear on a global scenario. Among biofuels, biodiesel has been gaining prominence in the economic, social and environmental scopes. For a biodiesel production, a transesterification or esterification of vegetable oils or fats with short chain alcohols takes place in the presence of a catalyst. The oil conversion into biodiesel is analyzed by the most common methods like chromatography. This work uses a thermogravimetric analysis as a differential method in the determination of the conversion of oil to methyl esters, applying mathematical modeling to evaluate the kinetic parameters. The methyl esters were obtained by transesterification of almond oil from macaúba and soybean oil, all types of catalysts, at various temperatures. By means of the thermogravimetric analysis, it was possible to verify the efficiency in the reading to obtain the conversion of the oils to esters, by observing two well defined processes: the first one at 210 ºC related to the esters formed and the second at a maximum of 365ºC related to residual triglyceride. With these results, the dispersion factor analyzed was 0.9992, confirming the observed behavior and the efficacy of the technique. After obtaining the ester content, the mathematical modeling was applied to validate the method, using kinetic parameters such as speed coefficient and activation energy. For this, two pseudo-homogeneous models were used, one of first order and another of second order, of which the two models achieved satisfactory results. It was then evaluated the use of the catalysts Potassium Methoxide, Sulfuric Acid (H2SO4), p-toluenesulfonic acid (p-TS) and the ionic liquid 1-methylimidazole bisulfite [BMI] [HSO4], according to the applied temperatures, being 65ºC, 55ºC and 45ºC for p-toluenesulphonic acid (p-TS), 45ºC, 35°C and 25°C for potassium methoxide and 95°C for Sulfuric Acid (H2SO4). As a result, the ionic liquid was the only one that did not achieve the expected effect as a catalyst. The ionic liquid used in the reaction was obtained by synthesis of 1-methylimidazole bromide [BMI] [Br], also synthesized with Sulfuric Acid (H2SO4), for 4 hours refluxing and stirring in an ice bath, where the efficacy of the synthesis was proven in the analyzes of infrared and Nuclear Magnetic Resonance (1H NMR). Acidity, iodine, peroxide, density, Infrared with Fourier Transform (FTIR), and thermogravimetric analyzes were performed, which indicated the state of conservation of the oils used, the quality and the content of the resulting ester, according to the standards established in the legislation. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
dc.rights | openAccess | pt_BR |
dc.subject | Biodiesel | pt_BR |
dc.subject | Esteres | pt_BR |
dc.subject | Óleos vegetais | pt_BR |
dc.subject | Biodiesel fuels | pt_BR |
dc.subject | Esters | pt_BR |
dc.subject | Vegetable oils | pt_BR |
dc.title | Parâmetros cinéticos de reações de transesterificação metanólica de óleos vegetais determinados por análise termogravimétrica | pt_BR |
dc.title.alternative | Kinetic parameters of methanol transersterification reactions of vegetable oils determined by thermogravimetric analysis | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.description.resumo | Com o esgotamento de reservas naturais, surge a necessidade de substituição de fontes de energia que são derivados de petróleo, para algo mais sustentável, aparecem então no cenário mundial os biocombustíveis. Entre os biocombustíveis, o biodiesel vem ganhando destaque, nos meios econômico, social e ambiental. Para a obtenção do biodiesel, ocorre a transesterificação ou esterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com álcoois de cadeia curta na presença de um catalisador. Sendo a conversão do óleo em biodiesel analisados por métodos mais comuns como a cromatografia. Este trabalho utiliza a análise termogravimétrica como método diferencial na determinação da conversão de óleo em ésteres metílicos, aplicando modelagem matemática para avaliação dos parâmetros cinéticos. Os ésteres metílicos foram obtidos por meio de transesterificação do óleo de amêndoa de macaúba e óleo de soja, utilizando diferentes catalisadores, em variadas temperaturas. Por meio da análise termogravimétrica foi possível verificar a eficiência na leitura para obter a conversão dos óleos em ésteres, ao observar-se dois processos bem definidos, sendo o primeiro em 210 ºC relacionado aos ésteres formados e o segundo em no máximo 365 ºC relacionado ao triglicerídeo residual. Com esses resultados, o fator de dispersão analisado ficou em 0,9992, comprovando o comportamento observado e a eficácia da técnica. Após a obtenção do teor de ésteres, aplicou-se a modelagem matemática para validação do método, utilizando parâmetros cinéticos como o coeficiente de velocidade e a energia de ativação. Para isso foram utilizados dois modelos pseudo-homogêneos, um de primeira ordem e outro de segunda ordem, da qual, os dois modelos alcançaram resultados satisfatórios. Foi então avaliado a utilização dos catalisadores Metóxido de Potássio, Ácido Sulfúrico (H2SO4), Ácido p-toluenosulfônico (p-TS) e o líquido iônico Bissulfeto de 1-metilimidazol [BMI][HSO4], conforme as temperaturas aplicadas, sendo 65 ºC, 55 ºC e 45 ºC para o Ácido p-toluenosulfônico, 45 ºC, 35 ºC e 25 ºC para metóxido de potássio e 95 ºC para o Ácido Sulfúrico (H2SO4). Como resultado, o líquido iônico foi o único que não alcançou o efeito esperado como catalisador. O líquido iônico empregado na reação foi obtido através da síntese do Brometo de 1-metilimidazol [BMI][Br], também sintetizado com Ácido Sulfúrico (H2SO4), por 4 horas de refluxo e agitação em banho de gelo. Onde a eficácia da síntese, foi comprovada nas análises de infravermelho e Ressonância Magnética Nuclear (RMN 1H). As análises físico-químicas dos óleos e respectivos ésteres também se fizeram necessárias, para apontar o estado de conservação e qualidade dos mesmos, respectivamente. Realizou as análises de índice de acidez, iodo, peróxido, densidade, Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), e a análise termogravimétrica que apontaram o estado de conservação dos óleos utilizados e a qualidade do éster resultante, conforme os padrões estabelecidos na legislação. | pt_BR |
dc.degree.local | Medianeira | pt_BR |
dc.publisher.local | Medianeira | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5194597681907597 | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Costa, Michelle Budke | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8752647892614261 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Scremin, Fernando Reinoldo | - |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8518867144808899 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Costa, Michelle Budke | - |
dc.contributor.referee2 | Scremin, Fernando Reinoldo | - |
dc.contributor.referee3 | Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival | - |
dc.contributor.referee4 | Silva, Fabiano Rosa da | - |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA | pt_BR |
dc.subject.capes | Engenharia Sanitária | pt_BR |
Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais |
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