PLANEJAMENTO COMPOSTO CENTRAL APLICADO A SISTEMA DE OBTENÇÃO DE BIOQUEROSENE VIA CATÁLISE HETEROGÊNEA

Resumen

Neste trabalho foi produzido bioquerosene pela reação de esterificação (utilizando o Amberlyst^® 15 como catalisador heterogêneo) dos ácidos graxos livres de C6 a C16 átomos de carbono provenientes do óleo de babaçu (Orbignya speciosa) utilizando um planejamento de experimento fatorial 2³ com composto central. A análise termogravimétria foi utilizada para indicar a faixa de trabalho do catalisador e a microscopia eletrônica de varredura, a morfologia. Os parâmetros de processo estudados foram a temperatura de reação entre 70 °C e 100 °C, a concentração em massa de catalisador entre 5 % e 10 % e o tempo de reação entre 240 minutos e 480 minutos. Como parâmetro de resposta do planejamento experimental foi avaliado o teor em massa de metil ésteres. A otimização do processo foi realizada através da metodologia de superfície de resposta (MSR) e o modelo polinomial de segunda ordem. Foi observado que a variável de processo de maior influência foi a temperatura de reação, sendo que a maior conversão de ésteres foi obtida com 7,5 % de catalisador; temperatura de reação de 85 °C e com um tempo de 360 minutos de reação. Com esses parâmetros a conversão alcançada foi de 94,7 % em biocombustível. Utilizando a MRS, com modelo polinomial de segunda ordem, as condições otimizadas obtidas para a reação de esterificação com Amberlyst^® 15 foram: temperatura de 90,0 °C, quantidade de catalisador de 7,3 % e tempo reacional de 338,2 minutos. O rendimento teórico da conversão previsto para os ácidos graxos livres de C6 a C16 átomos de carbono em bioquerosene foi de 95,7 %. Esta pesquisa foi apoiada pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Laboratório de Imagem Central Analítica da UFC, Fundação Núcleo de Tecnologia Industrial do Ceará (NUTEC) e financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP).