Equilíbrio líquido-vapor (ELV) e líquido-líquido (ELL) de sistemas do biodiesel

Abstract

Resumo: Atualmente, os biocombustíveis como o biodiesel têm sido alvo de várias pesquisas relacionadas aos métodos de produção deste combustível renovável, porém poucos trabalhos são encontrados na literatura referentes aos processos posteriores de separação e purificação do biodiesel. Estes processos dependem do conhecimento do equilíbrio de fases de misturas binárias ou multicomponentes de sistemas presentes no biodiesel. A rota etílica que utiliza etanol como o álcool na reação de transesterifição tem sido difundida e incentivada no Brasil. O Brasil é um país com grande produção de etanol, logo a sua utilização neste trabalho apresenta grande relevância. A característica de fases do biodiesel pode ser bem representada por meio do estudo do comportamento dos ésteres que consistem o biodiesel, o que permite a solução de alguns problemas. Este trabalho tem como objetivo a determinação de dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor (pressão, temperatura e composição), em pressão atmosférica, para sistemas ternários envolvidos na produção de biodiesel via rota etílica (palmitato de etila + etanol + água, ácido palmítico + etanol + água), utilizando um ebuliômetro de recirculação de fases. A validação da metodologia e do ebuliômetro utilizado foram realizadas por meio de medidas de ELV para o sistema binário etanol + água que foram bem correlacionadas com o modelo preditivo UNIFAC-LV, na mesma condição de pressão. Também foram obtidos dados experimentais de equilíbrio líquido-líquido (pressão, temperatura e composição), em pressão atmosférica, para o sistema binário água + palmitato de etila, utilizando uma célula de equilíbrio. Os experimentos de ELL para a solução binária foram realizados em pressão ambiente local (0,914 bar), nas temperaturas de 30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C e 80°C, e apresentaram uma baixa miscibilidade mútua entre estes compostos para as temperaturas estudadas. Os dados obtidos para os sistemas ternários foram modelados utilizando os modelos preditivos UNIFAC-LV e UNIFAC-DORTMUND. Para ambos os sistemas ternários estudados, os modelos preditivos UNIFAC-LV e UNIFAC-DORMUND apresentaram valores de rmsd (%) menores do que 4%, sendo considerados adequados para a correlação dos dados experimentais obtidos para estes sistemas estudados. Palavras-chave: equilíbrio líquido-vapor, equilíbrio líquido-líquido, biodiesel, ésteres etílicos, etanol, água