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Título: Produção de biodiesel de óleo de algodão utilizando catalisador heterogêneo sintetizado a partir da casca de ovo
Título(s) alternativo(s): Production of biodiesel from cotton oil using heterogeneous catalyst synthesized from eggshell
Autor(es): Castro, Luciene da Silva
Orientador: Barañano, Audrei Giménez
Data do documento: 20-Fev-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A busca por fonte alternativa aos combustíveis fósseis devido à diminuição das reservas petrolíferas, o aumento da demanda energética e a redução do impacto ambiental, surgiu o biodiesel, um biocombustível com baixa toxicidade e biodegradável. A síntese do biodiesel geralmente é realizada através do método transesterificação, que pode utilizar tanto catalisador homogêneo quanto catalisador heterogêneo para acelerar a reação. Embora a catálise homogênea seja mais utilizada pelas indústrias, essa requer a realização de várias lavagens do produto e não há recuperação dos catalisadores. Assim, a utilização de catalisadores heterogêneos, pode superar essas dificuldades, porém tem custo mais elevado. Neste trabalho buscou-se a sintetizar o catalisador CaO oriundo da casca de ovo preparado em diferentes temperaturas de calcinação para a produção de biodiesel de óleo de algodão. Os catalisadores foram preparados a partir da calcinação e caracterizados a partir do método de Hammett, da Difração de Raio – X (DRX), da Termogravimetria (TG) e da Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV). A atividade catalítica foi avaliada através da reação de transesterificação metílica em triplicata durante 3 h, utilizando uma razão molar de metanol: óleo de 9:1, 3% catalisador (massa de catalisador/óleo) a 60 ºC. A casca de ovo é rica em CaCO3, quando submetido a tratamento térmico resulta em CaO, confirmado através da Difração de Raio - X. A elevada basicidade dos catalisadores foi comprovada através do método de Hammett. Os catalisadores apresentaram uma força básica 9,8 ≤ H_< 12,2, enquanto a casca de ovo in natura apresentou H_≤ 3,5. A temperatura de calcinação exerce forte influência no tratamento térmico. A morfologia da casca de ovo foi modificada termicamente. Os catalisadores apresentaram uma boa estabilidade térmica. A reação de transesterificação dos catalisadores calcinados a 800 ºC, a 900 ºC e a 1000 °C alcançaram uma conversão ésteres de 97,83% e 97,23% e 98,08% respectivamente. Todos catalisadores são promissores para a produção de biodiesel.
The search for alternative sources to fossil fuels due to dwindling oil reserves, increasing energy demand and reducing the environmental impact, emerged biodiesel, a biofuel with low toxicity and biodegradable. The synthesis of biodiesel is usually carried out using the transesterification method, which can use both homogeneous catalysts and heterogeneous catalysts to accelerate the reaction. Although the homogeneous catalysis is more used by the industries, it is necessary to perform several washes of the product and there is no recovery of the catalysts. Thus, the use of heterogeneous catalysts can overcome these difficulties, but it has a higher cost. In this paper sought to synthesize the CaO catalyst derived eggshell prepared at different temperatures of calcination for the production of cotton oil biodiesel. The catalysts were prepared from calcination and characterized by the Hammett method, X - ray diffraction (XRD), Thermogravimetry (TG) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The catalytic activity was evaluated by the methyl transesterification reaction in triplicate for 3 h, using a 9: 1 molar ratio of methanol: oil, 3% catalyst (mass of catalyst/ oil) at 60 °C. The eggshell is rich in CaCO3, when subjected to heat treatment results in CaO, confirmed by the X - ray Diffraction. The high basicity of the catalysts was demonstrated by the Hammett method. The catalysts had a base strength of 9,8 ≤ H_ < 12,2 and while the in nature shell eggshell had H_≤ 3.5. The calcination temperature exerted a strong influence on the heat treatment. The eggshell morphology was thermally modified. The catalysts exhibited good thermal stability. The transesterification reaction of the catalysts calcined at 800 °C, at 900 °C and at 1000 °C achieved an ester conversion of 97.83% and 97.23% and 98.08% respectively. Catalysts are promising for the production of biodiesel.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7832
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