The use of acids, niobium oxide, and zeolite catalysts for esterification reactions

Aranda, Donato Alexandre Gomes; Gonçalves, Jussara de Araújo; Peres, José Sotolongo; Ramos, André Luís Dantas; Melo, Carlos Augusto Ribeiro de; Antunes, O. A. C.; Furtado, Nelson C.; Taft, Carlton A.

doi:10.1002/poc.1520

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“…The highest yield of carbon in the solid recovered product was obtained when niobium pentoxide was used, which could be related to the dehydrating effect of the solid-acid [27]. A similar dehydrating effect could be responsible for the yields obtained from and carbon content of SN.…”

Section: Products From Sawdust Pre-processingmentioning

confidence: 85%

“…Niobium (V) oxide (Nb 2 O 5 ) and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) were obtained from Sigma-Aldrich, UK and used as additives for sawdust preprocessing. Hydrated niobium (V) oxide and niobium-based compounds have been used as solidacid catalysts for organic chemical reactions [27]. Reduced ruthenium (5 wt% loading) on alpha-alumina in powdered form was obtained from Sigma-Aldrich, UK and employed for the catalytic supercritical water gasification tests.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

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Enhanced methane and hydrogen yields from catalytic supercritical water gasification of pine wood sawdust via pre-processing in subcritical water

Onwudili

Williams

2013

RSC Adv.

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A two-stage batch hydrothermal process has been investigated with the aim of enhancing the yields of hydrogen and methane from sawdust. Samples of the sawdust were rapidly treated in subcritical water and with added Na 2 CO 3 (alkaline compound) and Nb 2 O 3 (solid acid) at 280 °C, 8 MPa. Each pre-processing route resulted in a solid recovered product (SRP), an aqueous residual and a small amount of gas composed mainly of CO 2 . In the second stage, the SRP and the liquid residuals were gasified in supercritical water in the presence of Ru/Al 2 O 3 catalyst for reaction times of up to 60 min for the SRP at 500 °C, 30 MPa. With the catalyst, carbon gasification efficiencies and methane selectivity increased with increasing reaction time. Overall, SRP from the Na 2 CO 3 pre-processing route produced 51% more hydrogen and 61% more methane than the original sawdust under identical reaction conditions. The cumulative yields of methane and hydrogen were 57.1 mol/kg, 42.5 mol/kg and 47.7 mol/kg, from Na 2 CO 3 , Nb 2 O 5 and neutral pre-processing routes, respectively. The combined yield of the two gases from direct SCWG of the original sawdust was 24.6 mol/kg. The entire process may re-present a stepchange in future energy production from biomass as the products from the first stage can be used as feedstocks for various other biomass conversion technologies.

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Section: Products From Sawdust Pre-processingmentioning

confidence: 85%

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Enhanced methane and hydrogen yields from catalytic supercritical water gasification of pine wood sawdust via pre-processing in subcritical water

Onwudili

Williams

2013

RSC Adv.

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“…O desenvolvimento de novas rotas químicas de produção de biodiesel, assim como de novos catalisadores baseados em matérias-primas de baixo custo têm como principal objetivo o estabelecimento de processos químico-industriais ambientalmente mais sustentáveis e economicamente mais vantajosos, a fim de tornar o produto comparativamente ainda mais competitivo, no rol das fontes de energia, na escala global [5]. O desafio é, sobretudo, focado no desenvolvimento de novas tecnologias industriais, por otimização do rendimento químico na reação de transesterificação, de seus custos e das consequências ambientais, na produção do biodiesel.…”

Section: Introductionunclassified

Nb2O5 PREPARADO EM MISTURA COM CaO COMO CATALISADOR HETEROGÊNEO EM REAÇÕES DE TRANSESTERIFICAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS DE BIO-ÓLEO COM METANOL PARA PRODUZIR BIODIESEL

Rocha¹,

Cavalcante²,

Ferraz³

et al. 2018

Tecnologia Em Metalurgia Materiais E Mineração

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ResumoUm catalisador sólido à base de nióbio foi preparado por calcinação a 1000°C de um geomaterial rico em nióbio (geo-Nb 2 O 5 ) misturado com óxido de cálcio sintético (syn-CaO) a uma razão de massa geo-Nb 2 O 5 :syn-CaO 1:1, a várias temperaturas. As misturas sólidas (geo-Nb 2 O 5 + syn-CaO) foram caracterizadas com base na (i) estrutura cristalina, por difração de raios X; (ii) morfologia das partículas, por microscopia eletrônica de varredura, e (iii) composição química, por espectroscopia de energia dispersiva. As misturas sólidas, antes e depois da calcinação, foram utilizadas como catalisadores em reações de transesterificação a várias razões molares óleo:metanol e em várias proporções do catalisador. Todas as reações químicas foram conduzidas sob refluxo; os produtos foram monitorados por cromatografia em camada fina, por eluição com uma mistura de acetato de etila:hexano a uma razão volumétrica 15:1. Utilizou-se iodo como revelador. Após a reação, os produtos (biodieseis) foram filtrados, o catalisador sólido foi separado e o biodiesel foi lavado com água e seco com sulfato de magnésio. A composição em éster da mistura produzida foi analisada por cromatografia gasosa. Palavras-chave: Biodiesel; Catalisador heterogêneo; Nióbio; Óxido de cálcio. Nb 2 O 5 PREPARED IN MIXTURE WITH CaO AS A HETEROGENEOUS CATALYST FOR THE TRANSESTERIFICATION REACTIONS OF TRIACYLGLYCEROLS WITH METHANOL TO PRODUCE BIODIESEL AbstractA niobium-based solid catalyst was prepared by calcining at 1000°C a niobium-rich geomaterial (geo-Nb 2 O 5 ) mixed with synthetic calcium oxide (syn-CaO) at a mass ratio of geo-Nb 2 O 5 :syn-CaO 1:1, at various temperatures. The solid mixtures (geo-Nb 2 O 5 + syn-CaO) were characterized for their (i) crystalline structure, by X-ray diffraction; (ii) morphology of the particles, by scanning electron microscopy, and (iii) chemical composition, by energy dispersive spectroscopy. The solid mixtures, before and after calcination, use as catalysts in transesterification reactions at various oil:methanol molar ratios and at various proportions of the catalyst. All the chemical reactions were conducted under reflux; the products were monitored by thin layer chromatography by eluting with a mixture of ethyl acetate:hexane at a 15:1 volumetric ratio. Iodine was used as the developer. After the reaction, the products (biodiesels) were filtered, the solid catalyst was separated, and the biodiesel was washed with water and dried with magnesium sulfate. The ester composition of the produced mixture was analyzed by gas chromatography.

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“…A hidroesterificação apresenta vantagens em relação a transesterificação, pois não há limitação na matéria-prima, sem necessidade de pré-tratamento, e caso utilize-se catalisadores heterogêneos, acabam por eliminar a formação de sabões, consequentemente eliminando as etapas de separação e produzindo uma glicerina de alta pureza com um possível reaproveitamento do catalisador (Aranda et al, 2009).…”

Section: Introductionunclassified

Hidrólise Do Óleo De Crambe Catalisada Por Lipase Extraída De Sementes De Mamona

Sackser¹,

Tavares²,

Pinzan³

et al. 2015

Anais Do Congresso Brasileiro De Engenharia Química Em Iniciação Científica - Cobeq IC 2015

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RESUMO -Com o intuito de realizar a hidrólise do óleo de crambe, buscou-se encontrar as condições ótimas de reação, empregando a enzima extraída da mamona (Ricinus communis L.), a fim de obter ácidos graxos livres para futura produção de biodiesel. As reações de hidrólise foram conduzidas em um Erlenmeyer com um agitador magnético, contando com 1000 rpm, aproximadamente. Foram realizados testes de pH, temperatura e de quantidade de solução, onde encontraram-se as maiores conversões no valor de 4 para o pH, em 35 ºC e usando 6 mL de solução tampão na reação. No teste cinético, a porcentagem máxima de acidez do óleo de crambe foi de 68,15%, valor que se manteve aproximadamente o mesmo a partir de 2,5 horas de reação, significando que em poucas horas de reações, com condições amenas de temperatura e com a utilização de uma enzima de baixo custo, foi possível atingir um valor aceitável e satisfatório de conversão. INTRODUÇÃOBiocombustíveis tem gerado um grande entusiasmo em setores associados ao desenvolvimento científico e tecnológico da sociedade atual (Rocha et al., 2013). O biodiesel é visto como um dos mais interessantes combustíveis renováveis, pois age como substituição parcial ou total do diesel derivado do petróleo, sendo biodegradável e ainda seguro para o meio ambiente. Este combustível pode ser produzido por diversos métodos e matérias primas, tais como os óleos vegetais e gorduras animais (Monisha et al., 2013). Dos óleos vegetais usados para a produção do biodiesel, o Brasil oferece em abundância a soja, milho, amendoim, algodão, entre outros. Dentre estes, a soja é a mais utilizada, pois oferece uma grande quantidade de óleo extraído devido a sua produção no país, chegando a quase 90% em relação à outras leguminosas (Ferrari et al., 2005).Por mais que a produção da soja brasileira seja alta, do ponto de vista econômico, esta e algumas outras matérias primas podem tornar o biodiesel mais caro, pois competem com a indústria alimentícia (Monisha et al., 2013). Desta forma, busca-se identificar e viabilizar matérias primas alternativas que evitem este problema, podendo citar como exemplos as microalgas, óleos de fritura usados, óleos não comestíveis, como exemplo o óleo de crambe (Rocha et al., 2013). O óleo de crambe possui somente fins industriais, pois contêm 60% de ácido erúcico em sua composição, inviabilizando o consumo humano, tornando-se uma grande vantagem, pois não há questionamentos sobre a sua utilização como matéria prima para os biocombustíveis (Pitol et al., 2007).

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The use of acids, niobium oxide, and zeolite catalysts for esterification reactions

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Enhanced methane and hydrogen yields from catalytic supercritical water gasification of pine wood sawdust via pre-processing in subcritical water

Enhanced methane and hydrogen yields from catalytic supercritical water gasification of pine wood sawdust via pre-processing in subcritical water

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Hidrólise Do Óleo De Crambe Catalisada Por Lipase Extraída De Sementes De Mamona

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