Simulação numérica da síntese de Biodiesel a partir do óleo de Pinhão Manso em microcanais

Abstract

RESUMO -A reação de óleos vegetais e alcoóis para produzir biodiesel geralmente ocorre em batelada. Porém, atualmente essa produção vem sendo explorada em microreatores, devido aos seus curtos tempos de residência com elevadas conversões. Os óleos obtidos de oleaginosas não comestíveis são promissoras fontes de matéria prima, em especial as das espécies Jatropha. Em virtude disso, esse trabalho apresenta a simulação numérica da síntese de Biodiesel utilizando o óleo de Jatropha curcas (Pinhão Manso) em microreatores. A variação da concentração do óleo(TG) e biodiesel (E) foi avaliada em função do tempo de residência. Analisou-se a conversão do óleo com diferentes taxas de escoamento e diâmetros hidráulicos. Foi demonstrando que com um tempo de residência de 50 s não ocorria mais variação da concentração de TG e E. Observou-se que com o aumento da taxa de escoamento e diminuição do diâmetro hidráulico, obtem-se uma maior conversão do óleo. Esse trabalho demonstrou numericamente a possibilidade de se utilizar o Pinhão Manso como matéria prima para a produção de biodiesel INTRODUÇÃOA crescente preocupação sobre a dependência do petróleo leva a uma constante procura por energias alternativas, que possam substituí-lo de maneira economicamente viável, renovável e amigável. O desenvolvimento de novas tecnologias é uma parte essencial na obtenção e produção dessas energias. Das novas tecnologias a microfluidica aparece como uma das mais promissoras no campo de miniaturização de sistemas, síntese orgânica e na produção de energia (Whitesides, 2006).A microfluidica é a ciência e tecnologia de sistemas as quais manipulam e estudam pequenas quantidades de fluidos, utilizando estruturas com dimensões milimétricas (Whitesides, 2006). A manipulação de fluidos em tais escalas permite a obtenção de maiores transferência de calor, velocidades de reações, área superficial elevada em relação ao volume, maior controle sobre as forças de campo entre outras características (Pennathur et al., 2008). Suas aplicações compreende desde biochips, microsensores a reatores de microcanais (Wang et al., 2012; Shi et al., 2011; Castell et al., 2009). Reatores de microcanais ou microreatores são dispositivos que possuem microcanais interconectados, nos quais pequenas quantidades de reagentes são manipuladas e reagem por um determinado período de tempo. Eles possuem uma elevada área superficial em relação ao volume, curta distância de difusão, rápida e eficiente transferência de calor e curtos tempos de residências com elevadas conversões (Zhang et al., 2006).