Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/2366
Título: Produção de biodiesel por catálise heterogénea
Autor: Ferreira, Paulo Jorge Oliveira
Orientador: Silva, Paula Cristina
Palavras-chave: Biodiesel
Catálise heterogénea
Óleo alimentar usado
Zircónia sulfatada
Data de Defesa: 2009
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: O principal objectivo deste trabalho foi a Produção de Biodiesel por Catálise Heterogénea. Após um estudo prévio sobre possíveis catalisadores, o catalisador escolhido foi a Zircónia Sulfatada, um sólido super-ácido. O catalisador foi sintetizado através de uma via alternativa sem solventes e precipitação, a partir de uma mistura de ZrOCl2.8H2O e (NH4)2SO4 com uma razão molar 1:6. Os sais foram homogeneizados durante 20 minutos num almofariz. A mistura foi deixada em repouso à temperatura ambiente por 18 horas e, em seguida, calcinada a 600 ºC por 5 horas. Foi avaliado o rendimento em FAMES das amostras de Biodiesel obtidas em função do tempo de reacção, da percentagem de massa de catalisador em relação ao Óleo Alimentar Usado (OAU) e em função da razão molar OAU/Metanol. O OAU utilizado tinha sido anteriormente empregado em estudos de comportamentos de hidráulica, sendo um óleo de milho transgénico. No decorrer do trabalho foi também feita uma produção de Biodiesel por Catálise Homogénea, onde foi utilizado como catalisador Hidróxido de Sódio, produção esta que foi feita sobretudo com o intuito de base de comparação entre os dois tipos de Catálise escolhidas. Para além da produção em si do Biodiesel, as amostras de Biodiesel foram analisadas tendo em vista a caracterização das suas várias propriedades finais para uma melhor estudo e comparação com os parâmetros exigidos pela Norma EN14214. A determinação de percentagem de FAMES foi feita através de Cromatografia gasosa. Com a execução deste trabalho, conclui-se que a reacção de transesterificação, que dá origem ao Biodiesel, está dependente de alguns factores. Chegou-se á conclusão que à medida que a massa de catalisador e razão molar Metanol: OAU aumenta, o rendimento em FAMES também aumenta. Após a análise dos resultados obtidos, chega-se à conclusão que para a Produção de Biodiesel por Catálise Heterogénea, utilizando como catalisador a Zircónia-Sulfatada, a reacção de transesterificação deve ser efectuada a 120º C, durante um tempo de reacção de 2 horas, utilizando uma razão molar OAU/Metanol de 1:20 e percentagem de catalisador em relação amassa de OAU de 5 por cento.
The main objective of this study was the Production of Biodiesel through Heterogeneous Catalysis. After a preliminary study on possible catalysts, the chosen catalyst was Sulfated Zirconia, a super-acid solid. The catalyst was synthesized through an alternative route without any solvent and precipitation, from a mixture of ZrOCl2.8H2O and (NH4)2SO4 (molar ratio 1:6). The salts were homogenized for 20 minutes in a mortar. The mixture was allowed to stand at room temperature for 18 hours and then calcined at 600 º C for 5 hours. The Biodiesel samples were evaluated in FAMES yield according to the operating temperature, percentage of catalyst related to the oil and the oil-alcohol molar ratio. The oil was previously used in hydraulic behavior studies, where the oil is obtained from transgenic corn. During this work, it was also made a Biodiesel production by Homogeneous Catalysis, were the chosen catalyst was Sodium Hydroxide, this production was made especially for the purpose of comparability between the two types of chosen Catalysis. Beside the production itself of Biodiesel, Biodiesel samples were analyzed in order to characterize its various final properties in order to have a better study and comparison with the parameters required by Standard EN14214. The determination of the percentage of FAMES was done by gas chromatography. With the execution of this work, it appears that the transesterification reaction, giving rise to Biodiesel, is dependent on a few factors. The achieved conclusion is that when the mass of catalyst and molar ratio Methanol:Oil increases, the yield FAMES also increases. After the final results analysis, the conclusion is that for the Biodiesel Production by Heterogeneous Catalysis, using as a catalyst to Sulfated Zirconia, the transesterification reaction should be conducted at 120 ° C for a react ion time of 2 hours, using a molar ratio OAU / Methanol of 1:20 and a 5 per cent catalyst related to the OAU.
Descrição: Mestrado em Engenharia Química. Ramo optimização energética na indústria química.
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2366
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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