INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO DO ADSORVENTE CLV 98/400 NA ADSORÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS PRESENTES NA BIOGASOLINA

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Físico-Química

Autores

Braga, E.P.P. (UNIFESSPA) ; Gama, V.J.P. (UNIFESSPA) ; Nascimento, K.B. (UNIFESSPA) ; Silva, N.C.K. (UNIFESSPA) ; Santanna, J.S. (UNIFESSPA) ; Mota, S.A.P. (UNIFESSPA)

Resumo

Um problema no uso direto dos biocombustíveis, derivados do craqueamento, é a elevada acidez causada pela presença de ácidos graxos, uma possível solução é o uso da rota tecnológica da adsorção para remoção dos ácidos graxos presentes em biocombustíveis oriundos do craqueamento térmico catalítico. Dessa forma visando adsorver os ácidos graxos presentes na biogasolina oriunda do craqueamento térmico catalítico do óleo de fritura com o Pó de Aciaria Elétrica (PAE) como catalisador, sintetizou-se um material (CLV98/400), a partir do resíduo lama vermelha, o qual foi investigado sua capacidade adsortiva em diferentes concentrações. Os resultados demonstram que o CLV98/400 é um promissor adsorvente, sobre tudo na concentração de 10%, onde seu potencial adsortivo foi mais eficiente.

Palavras chaves

Craqueamento; Adsorção; Biocombustíveis

Introdução

A necessidade de substituir os combustíveis derivados do petróleo levou à busca de alternativas renováveis baseadas em biomassa para combustível e lubrificantes (biocombustíveis) (CASTELLANELLI et al, 2008). Segundo Huber e Corma, (2007) e Shyamsundar et al, (2013) existem diferentes fontes de biomassa. Entre estes, as fontes baseadas em triglicerídeos desempenham um papel substancial na geração de biocombustíveis (DORONIN et al, 2013; YU et al, 2013). Ramos et al. (2011) descrevem que existem diversas rotas tecnológicas para produção de biocombustíveis, dentre estas o craqueamento, no qual os efeitos da temperatura são os únicos responsáveis pelas quebras das moléculas dos triglicerídeos (PRADO, 2009; SUAREZ; 2009; OLIVEIRA, 2013). Uma grande desvantagem no uso do craqueamento para a produção de energia renovável é o fato de que é impraticável o uso direto desse produto, pois apresentam altos índices de ácidos graxos livres (ADJAYE e BAKHSHI, 1995; GUO et al, 2003; ZHANG et al, 2007), os quais elevam a acidez e limita o uso do biocombustível (FERRARI et al, 2005 e CAMARGOS, 2005). Dentre as rotas tecnológicas estudadas para resolver a problemática da elevada acidez dos biocombustíveis oriundos da rota de craqueamento, está a adsorção (SILVA et al., 2013). Existem inúmeros materiais que podem potencializar o processo de adsorção e entre eles se destaca a lama vermelha (HANN, 2008; SILVA et al., 2013). Dessa forma o presente trabalho busca investigar a influência da concentração de um adsorvente (CLV98/400) oriundo do resíduo lama vermelha no processo de adsorção de ácidos graxos livres (AGL) presentes em uma biogasolina oriunda do craqueamento térmico catalítico.

Material e métodos

Sintetizou-se um material a partir da lama vermelha (cedida pela empresa Alunorte, localizada em Barcarena - PA), carbonato de sódio 98% (marca Vetec), e ureia a qual teve função combustível, visto que a síntese deu-se através do método da combustão. Após a síntese e obtenção da fração biogasolina oriunda do craqueamento térmico catalítico do óleo de fritura (coletado em um estabelecimento da cidade de Marabá-PA) e PAE (fornecido pela empresa SINOBRAS, localizada em Marabá-PA), realizou-se testes de adsorção com o material sintetizado. Para os testes de adsorção foram acondicionados em erlenmeyers amostras de CLV98/400 nas concentrações de 2,5% e 10% (m/m) do material adsorvente, em relação a massa de biocombustível pesada, cujo volume correspondeu a 5mL. Em seguida, os erlenmeyers contendo as amostras de biocombustíveis e adsorventes foram inseridas em uma incubadora shaker dando início a agitação da mesma. As variáveis do processo: pressão (atmosférica), temperatura (ambiente), velocidade de agitação (130 rpm) e o tempo de 20 minutos foram mantidas constantes. Ao fim do processo de adsorção, o conteúdo de cada frasco foi submetido à filtração a vácuo (utilizando papel filtro Whatman nº1), obtendo então, amostras de biocombustíveis desacidificadas, as quais foram analisadas, assim como a biogasolina, a partir do índice de acidez, pela titulação colorimétrica, através do método padrão da ASTM D 974, e via espectroscopia na região no infravermelho no equipamento da marca Agilent, modelo CARY 630 com reflectância atenuada (ART).

Resultado e discussão

A Tabela demonstra os resultado do índice de acidez em função da variação da concentração do adsorvente. Embora a biogasolina tenha um índice de acidez elevado no valor de 114,40 mgKOH/g, se comparados ao trabalho de Santanna et al. (2017) que produziram biogasolina a partir do óleo de fritura utilizando como catalisador o carbonato de sódio, onde o índice de acidez foi de 80,22 mgKOH/g, observa-se que o CLV 98/400 foi eficiente na adsorção, especialmente na concentração de 10%, onde a acidez diminuiu significativamente. Os espectros na região do infravermelho, ilustrados na Figura, corroboram as informações do índice de acidez, sobretudo a banda de 1710 cm-, a qual segundo Solomons e Fryhle (2005), essa banda diz respeito a carbonila presente em ácidos carboxílicos, cetonas e ésteres, dessa forma pode-se observar a diminuição da mesma a partir do aumento na concentração do adsorvente. Outra banda importante é a banda localizada em 720 cm-, a qual ainda segundo Solomons e Fryhle (2005) representa a tesoura do CH2, como a mesma apresentasse pouco intensa, pode-se dizer que trata-se de cadeias curtas, o que de fato está correto, visto que segundo Szklo e Uller, (2008) a gasolina possuí uma quantidade de carbono pequena, cerca de C5 a C10. E constata-se que a banda do estiramento CH2 e CH3 em 2850 e 2900 cm- não sofreram alteração, dessa forma pode-se afirma que o que foi adsorvido pelo adsorvente foi a carbonila e não a parte que contém hidrocarbonetos presente na biogasolina.

Conclusões

Pode-se assegurar que a adsorção é um método eficiente e de baixo custo para remoção de AGL presentes em biocombustíveis, visto que a partir do resíduo lama vermelha foi possível sintetizar um material adsorvente. Constatou-se também que a concentração tem grande influência no processo de adsorção, e que o CLV 98/400 é um material com uma boa eficiência adsortiva, sobretudo na concentração de 10% onde mostrou-se promissor para adsorver AGL.

Agradecimentos

Referências

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