Cálculo de reatores ii - produção de biodiesel

UNIVERSIDADE DE RIBEIRÃO PRETO – UNAERP
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, NATURAIS E DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

TRABALHO DE CÁLCULO DE REATORES II
PRODUÇÃO DE BIODIESEL

Ribeirão Preto, Abril de 2011

1. INTRODUÇÃO A produção de biodiesel é composta por diversas etapas, que são:
- Preparação da matéria-prima;
- Reação de transesterificação;
- Separação de fases;
- Recuperação e desidratação do álcool;
- Destilação da glicerina;
- E, por último, a purificação do biodiesel, um combustível renovável.

2. OBJETIVO

A reação de transesterificação de óleos vegetais (TG) com álcool metílico (MetOH) para a produção de biodiesel (E) e glicerol (GL), tendo como produtos intermediários o diglicerídeo (DG) e o monodiglicerídeo (MG). Essa reação é complexa e reversível:

Para facilitar a leitura foram adaptados os componentes para as letras conforme é mostrado abaixo:

O objetivo deste estudo é verificar o desempenho de produção de biodiesel em um reator contínuo, do tipo CSTR, em temperatura de 60°C, com uma alimentação de 100 L.h-1 de óleo de soja e metanol em 100% de excesso em base molar. Também foram adicionados 2% de catalisador (metóxido de sódio), mas que pode ser desconsiderado para os cálculos.
Os dados que serão considerados para os cálculos são: Massa molar do óleo de soja de 883 kg.kmol-1 e densidade (a 60°C) de 896 kg.m-3 e massa molar do metanol de 32 kg.kmol-1 e densidade de 790 kg.m-3.

3. MEMORIAL DE CÁLCULO

3.1 EQUAÇÕES

Para o cálculo foram utilizadas as equações abaixo e suas respectivas para cada componente.
Para as equações do reator, foram utilizadas as seguintes expressões:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)