Biodiesel production using supercritical alcohols with a non-edible vegetable oil in a batch reactor

Valle, Pedro Wallace de Paula Amaral do; Velez, Alexis; Hegel, Pablo Ezequiel; Mabe, Guillermo Domingo; Brignole, Esteban A.

doi:10.1016/j.supflu.2010.03.009

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“…Estes resultados indicaram que o tempo de residência utilizado contribuiu positivamente na variável resposta, já que a mistura reacional permanece mais tempo sob as condições reacionais favoráveis, além de aumentar os choques efetivos entre as moléculas reagentes, permitindo alcançar maiores valores de conversão. Estes resultados são consistentes com os obtidos na literatura, onde maiores tempos de residência colaboraram para maiores rendimentos em ésteres (Silva et al, 2007;Gui et al, 2009;Valle et al, 2010).…”

Section: Resultsunclassified

“…Esta tendência comprova que a variável temperatura contribui positivamente na variável resposta, pois com maiores valores de temperatura, aumenta-se a homogeneidade da mistura e a velocidade da reação, obtendo-se maiores rendimentos em ésteres (Kusdiana e Saka, 2001). Estes resultados estão em concordância com os obtidos na literatura (Kusdiana e Saka, 2001;Madras et al, 2004;Silva et al, 2007;Gui et al, 2009e Valle et al, 2010.…”

Section: Resultsunclassified

“…Este comportamento evidencia que o aumento da razão molar álcool:óleo afetou negativamente a resposta possivelmente devido a maior diluição do óleo no meio reacional, o que pode prejudicar a reação. Na literatura, resultado semelhante foi obtido por Valle et al, 2010 Valle et al (2010). Estes comportamentos diferenciados evidenciam um efeito não linear desta variável, dependendo da faixa operacional adotada, indicando a necessidade de se explorar outras condições experimentais.…”

Section: Análise Estatísticaunclassified

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Investigação Da Produção De Biodiesel a Partir De Óleo De Soja Degomado, Utilizando Etanol Em Condições Supercríticas

Rade¹,

Silva²,

Romanielo³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -O biodiesel é um combustível alternativo renovável, não tóxico, biodegradável e menos poluente. Geralmente, o biodiesel é sintetizado a partir da transesterificação de óleos de origem vegetal com um álcool de cadeia curta, utilizando um catalisador homogêneo. No entanto, outros métodos podem ser utilizados, como a reação não catalítica utilizando um álcool em condições supercríticas. Esta rota promove um melhor contato entre os reagentes, resultando em altas conversões, além de permitir a utilização de óleos de baixa qualidade e alcoóis hidratados. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi investigar a síntese de biodiesel a partir de óleo de soja degomado, utilizando etanol em condições supercríticas. Os experimentos foram realizados em um reator em contínuo e os parâmetros do processo foram definidos em: temperatura (250 a 320 °C), tempo de residência (11 a 39 min) e razão molar álcool:óleo (9:1 a 51:1), a uma pressão fixa de 20 MPa. O efeito de cada parâmetro e de suas interações sobre o rendimento em ésteres etílicos foram avaliados, utilizando planejamento de experimentos. Os resultados mostraram que, nestas faixas experimentais, a temperatura foi a variável mais significativa e que rendimentos em ésteres de até 55% foram obtidos. Desta maneira, o uso do óleo de soja degomado como matéria-prima mostra ser promissor, já que possui um custo inferior ao óleo de soja refinado e por ser um óleo não comestível. INTRODUÇÃOO biodiesel é um combustível produzido a partir de óleos vegetais ou gorduras animais e que recebe crescente atenção como combustível alternativo ao óleo diesel convencional, por ser não tóxico, biodegradável, menos poluente e renovável (Santana et al., 2011). Considerando que os óleos vegetais puros possuem elevada viscosidade na compressão por ignição (de 11 a 17 vezes maior do que o diesel convencional) e não podem ser utilizados diretamente como combustíveis, alguns métodos são usados para converter os óleos vegetais em uma forma mais adequada (Demirbas, 2005). O método mais utilizado consiste na transesterificação dos triglicerídeos com um álcool de cadeia curta. Em contato com o triglicerídeo, o álcool remove a glicerina de sua estrutura molecular, formando assim uma mistura de ésteres como produto (biodiesel) e glicerina como subproduto.

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Section: Resultsunclassified

Section: Análise Estatísticaunclassified

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Investigação Da Produção De Biodiesel a Partir De Óleo De Soja Degomado, Utilizando Etanol Em Condições Supercríticas

Rade¹,

Silva²,

Romanielo³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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“…In addition, the use of ethanol in biodiesel synthesis is appealing because it is produced only from biorenewable sources (Encinar et al, 2002;Stamenkovik et al, 2011). In recent years several different technologies have been considered to optimize ethyl biodiesel production (Valle et al, 2010;Kanitkar et al, 2011;Zhang et al, 2012). Considering the oil source for biodiesel production, the chemical composition of fodder radish (Raphanus sativus) oil, its agricultural characteristics and ester physical properties make this oil an interesting alternative for biodiesel production (Domingos et al, 2008;Crusciol et al, 2005).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental Data, Thermodynamic Modeling and Sensitivity Analyses for the Purification Steps of Ethyl Biodiesel From Fodder Radish Oil Production

Basso

Meirelles

Batista

2017

Braz. J. Chem. Eng.

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-The goals of this work were to present original liquid-liquid equilibrium data of the system containing glycerol + ethanol + ethyl biodiesel from fodder radish oil, including the individual distribution of each ethyl ester; to adjust binary parameters of the NRTL; to compare NRTL and UNIFAC-Dortmund in the LLE representation of the system containing glycerol; to simulate different mixer/settler flowsheets for biodiesel purification, evaluating the ratio water/biodiesel used. In thermodynamic modeling, the deviations between experimental data and calculated values were 0.97% and 3.6%, respectively, using NRTL and UNIFAC-Dortmund. After transesterification, with 3 moles of excess ethanol, removal of this component until a content equal to 0.08 before an ideal settling step allows a glycerol content lower than 0.02% in the ester-rich phase. Removal of ethanol, glycerol and water from biodiesel can be performed with countercurrent mixer/settler, using 0.27% of water in relation to the ester amount in the feed stream.

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“…Despite the existence of a number of studies about the production of bio-diesel from several vegetable oils, there is still a lack of thermodynamic data for the phases that are present in the processes involving bio-diesel (Liu et al 2008;Valle et al 2010). Reliable thermodynamic data are necessary for the modeling and design of the process.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Parameter estimation and thermodynamic model fitting for components in mixtures for bio-diesel production

Rossi

Cardozo‐Filho

Guirardello

2012

Clean Techn Environ Policy

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In the search of clean, sustainable and renewable energy sources, at present the use of bio-diesel from vegetable oils is one of the possibilities being considered. The knowledge of phase equilibrium in mixtures found in the bio-diesel production is essential for the correct design and operation of the process. However, there is still a lack of information about the parameter values for the models used to describe the phase equilibrium, which could lead to incorrect design of the reactors and the separation processes, and to low efficiency caused by low mass transfer due to the presence of heterogeneous mixtures. In this study, two algorithms are described for the model fitting and parameter estimation, which were used to estimate the values of the parameters in the UNIQUAC and NRTL model for a mixture of vegetable oils and bio-diesel. One of the algorithms uses the Simulated Annealing (SA) method, to find good initial estimates, without any previous knowledge of the parameters. Another algorithm uses Successive Quadratic Programming, using the estimates calculated in the SA algorithm to refine these estimates. In both algorithms, the criterion for fitting is the minimization of the square of the difference between calculated and experimental values. In both algorithms, the equilibrium is calculated using the direct global minimization of the Gibbs free energy with respect to the number of moles of each component, at constant T and P, for a given set of model parameters. The results obtained were able to correctly reproduce the experimental values of phase equilibrium composition.

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Biodiesel production using supercritical alcohols with a non-edible vegetable oil in a batch reactor

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Investigação Da Produção De Biodiesel a Partir De Óleo De Soja Degomado, Utilizando Etanol Em Condições Supercríticas

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Experimental Data, Thermodynamic Modeling and Sensitivity Analyses for the Purification Steps of Ethyl Biodiesel From Fodder Radish Oil Production

Parameter estimation and thermodynamic model fitting for components in mixtures for bio-diesel production

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