Application of Factorial Design and Response Surface Methods to Optimize Ethyl Biodiesel Production from Corn Oil

Abstract

Aplicação do Planejamento Fatorial e Método da Superfície de Resposta para Otimizar a Produção de Biodiesel Etílico de Óleo de Milho Resumo: Neste estudo foram investigadas, aplicando fatorial fracionário e composto central, as variáveis da reação de transesterificação de óleo de milho usando álcool etílico: (i) tempo de reação, (ii) velocidade de agitação, (iii) razão molar etanol: óleo, (iv) tipo de catalisador, (v) concentração do catalisador e (vi) temperatura. O objetivo é otimizar as condições do processo, a fim de alcançar a máxima eficiência da reação de transesterificação e avaliar o efeito de cada uma das variáveis e as interações entre elas no rendimento. Após a escala de bancada foi realizada a caracterização físico-química do biodiesel etílico obtido de milho por transesterificação alcalina na melhor condição e que se encaixa nos parâmetros analisados de acordo com as especificações da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) e Comitê Europeu de Normalização (EN).

Biodiesel and Bioplastic Production from Waste-Cooking-Oil Transesterification: An Environmentally Friendly Approach

“…The data showed a regression of coefficient equal to 0.97. A similar relationship was found in a study on the optimization of biodiesel production carried out by Cavalcante et al (2010) [45] and by Lima et al (2013) [46] with a linear-regression coefficient of 0.92 and 0.96, respectively. The values that maximized the yield equal to 83.3% of biodiesel were: 0.22 g of sodium hydroxide, 10 mL of methanol, and a reaction time equal to 30 min under mechanical agitation at 60-65 °C.…”

Optimization of biodiesel production from corn oil by methanolysis catalyzed by corn cob ash

“…This approach has widely been used in recent years for the improvement of the biodiesel production from corn oil. For this purpose, the RSM is usually combined with full factorial (Fernandes et al, 2012;de Lima et al, 2013), central composite (El Boulifi et al, 2010;Ciftci and Temelli, 2011;Moradi et al, 2014;Mustata and Bicu, 2014) or Box-Behnken (Sun et al, 2014) design. A review of the literature regarding statistical modeling and optimization of biodiesel production from corn oilbased feedstocks are given in Table 2.…”

Planejamento Composto Central Aplicado a Sistema De Obtenção De Bioquerosene via Catálise Heterogênea

“…Outra forma de averiguar a pouca influência da quantidade da Amberlyst ® 15 na reação de produção do bioquerosene é analisando o gráfico da Figura 9b, pois a maior conversão (90 %), encontra-se no centro do gráfico de superfície de resposta e as linhas de contorno são circulares, portanto, de acordo com as observações de Dong et al (2016), linhas de contorno circulares ocorrem quando a interação entre os dois fatores são desprezável. Os pesquisadores De Lima et al (2013) revelaram que a alta concentração do catalisador não são garantias de rendimento elevados, o que explica o ótimo ser no centro do gráfico de superfície de resposta. Para avaliar a importância do catalisador na reação foi realizado um teste nas condições: temperatura de 100°C e 240 minutos de tempo reacional, mas na ausência do catalisador, como resultado foi obtido 21,16 ± 0,20 % de conversão.…”