Equilíbrio de fases dos sistemas CO2 + Biodiesel e CO2 + Glicerol + Etanol a altas pressões

Abstract

Resumo: Atualmente o interesse por produção de biodiesel utilizando solventes supercríticos e/ou pressurizados vem crescendo, como exemplo: a produção não-catalítica e produção de biodiesel com enzimas catalisadas, além desses, o CO2 supercrítico pode ser utilizado tanto como co-solvente meio reacional como no processo de purificação do biodiesel, empregandoo para a precipitação do glicerol formado na transesterificação. Nesse sentido, esse trabalho tem como objetivo principal do estudo do comportamento de fases em altas pressões para os sistemas envolvendo: CO2, biodiesel (ésteres etílicos de ácidos graxos), glicerol e etanol. Este trabalho tem como objetivo principal o estudo do comportamento de fases em altas pressões para os sistemas envolvendo dióxido de carbono (CO2), biodiesel (ésteres etílicos de ácidos graxos), glicerol e etanol. São apresentadas medidas de equilíbrios de fase para o sistema binário CO2 + biodiesel e para os sistemas ternários CO2 + biodiesel + etanol e CO2 + glicerol + etanol. O biodiesel utilizado nesse trabalho foi produzido a partir de óleo de soja, purificado e caracterizado de acordo com as normas padrões de especificação da ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis), sendo então disponibilizado para uso. Os experimentos foram realizados por meio do método estático sintético utilizando uma célula de equilíbrio de fases de volume variável, onde as isotermas investigadas foram de 303,15K a 343,15 K. As pressões de transição foram observadas até aproximadamente 26 MPa. Para o sistema binário CO2 + biodiesel, as frações molares de CO2 variaram de 0,4263 a 0,9781; para o sistema ternário CO2 + biodiesel + etanol, a variação total da fração molar de CO2 foi de 0,4263 até 0,9787 para as razões molares (RM) de biodiesel para etanol fixadas em (1:3) e (1:8). Para o sistema CO2 + glicerol + etanol, a variação total da fração molar de CO2 foi de 0,1414 a 0,9866, com investigação de três razões molares glicerol para etanol de (1:12), (1:20) e (1:30). Para os sistemas investigados foram observadas transições de fase do tipo líquido-vapor (LV), líquido-líquido (LL) e líquido-líquido-vapor (LLV). Os dados experimentais para os sistemas contendo biodiesel e etanol foram satisfatoriamente modelados usando as equações de Peng-Robinson com a regra de mistura quadrática de van der Waals (PR-vdW2) e com a regra de mistura de Wong-Sandler (PR-WS). No entanto para os sistemas envolvendo glicerol o ajuste dos modelos não representaram satisfatoriamente os dados experimentais.