Equilíbrio líquido-líquido de sistemas ternários de FAME/FAEE-álcool-glicerol

Abstract

O estudo e desenvolvimento de novas formas de combustíveis e fontes de energia que possam substituir o uso dos derivados de petróleo têm sido prementes ao longo das últimas décadas. Esta necessidade surge não só devido a estratégias político-económicas mas também devido à crescente importância dada às questões sociais e ambientais. Na Europa assim como noutros países, nomeadamente o Brasil, muito tem sido feito para catapultar a produção de biodiesel, fazendo valer-se das matérias-primas existentes presentes em cada região, e aliar a uma produção economicamente viável tendo sempre em vista as novas metas impostas de quotas de inserção no diesel comum. O biodiesel de origem vegetal pode ser obtido por via metílica ou etílica por uma reacção denominada de transesterificação e esta pode ser catalisada por um ácido ou uma base. Os produtos decorrentes desta reacção têm de ser devidamente tratados e separados de forma a obter o biodiesel puro. Como se trata de líquidos parcialmente miscíveis estamos na presença de um equilíbrio entre três componentes principais, o biodiesel, o álcool e o glicerol, sendo o estudo do comportamento deste sistema ternário fundamental para uma melhor compreensão de todo o processo assim como para optimizar os processos de separação dos produtos da reacção. Este trabalho propõe-se a estudar o equilíbrio ternário de sistemas contendo biodiesel de dois óleos; Biodiesel de Canola + Etanol + Glicerol, Biodiesel de Mamona + Etanol + Glicerol a três temperaturas diferentes; 30, 45 e 60ºC, propõe-se também a determinação das tie-lines assim como a modelação do equilíbrio com auxílio de uma equação de estado cúbica com termo associativo, CPA-EoS.

The study and development of new forms of fuels and energy sources that could replace the use of oil derivatives have been pressing over the past decades. This need arises not only due to political and economic strategies but also because of the increasing importance given to social and environmental issues. In Europe as in other countries, notably Brazil, have contributed much to catapult the production of biodiesel, making avail themselves of the raw materials available in each region, and combining the production economically viable keeping in mind the new insertion quota targets in ordinary diesel. The biodiesel from vegetal sources can be obtained by methyl or ethyl way by a reaction called transesterification and this can be catalyzed by an acid or base. The resulting products of this reaction must be properly treated and separated to obtain pure biodiesel. As these liquids are partially miscible we are in the presence of equilibrium between three main components, biodiesel, alcohol and glycerol, and the study of the behaviour of this ternary system becomes something fundamental to a better understanding of the whole process so as to optimize the separation of the reaction products. This work proposes to study the ternary equilibrium systems containing biodiesel in two different oils, Canola oil Biodiesel + Ethanol + Glycerol; Castor oil Biodiesel + Methanol + Glycerol at three different temperatures, 30, 45 and 45 ºC, it is also proposed the determination of the tie-lines as well as the modelling of equilibrium with the aid of a cubic equation of state with association term, CPA-EoS.