dc.creator | Ribas, Felipe Brondani Teixeira | |
dc.date.accessioned | 2023-11-20T17:56:54Z | |
dc.date.available | 2023-11-20T17:56:54Z | |
dc.date.issued | 2023-10-16 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/30546 | |
dc.description.abstract | The application of renewable solvents in the extraction of rice bran oil as a substitute for hexane
is the focus of this dissertation. In the first case study, ethanol and ethyl acetate solvents were
applied. To evaluate the interaction of these solvents with the oil, the UNIFAC model was chosen
to determine the infinite dilution activity coefficient. Soxhlet extraction was used to determine
the maximum possible yield. The fitting of experimental data to kinetic and thermodynamic
models of mass transfer was conducted using the response surface methodology. The
experimental data aligned with the kinetic model based on solid-liquid mass transfer. The
thermodynamic study revealed that both solvents undergo endothermic, spontaneous and
irreversible processes. Ethyl acetate exhibited higher extraction yields at the beginning and
reached its highest yield in a shorter time interval due to better compatibility with oily
compounds present in rice bran and its lower viscosity. For the second case study, the impact of
temperature, solvent/solid ratio and water content on oil extraction yield using 2-MeTHF was
evaluated. The JCOSMO software successfully demonstrates the charge density of solvent and
solute molecules. Rice bran oil exhibited a higher FFA content compared to the first study. FTIR
analysis identified functional groups in biomass and oils. XRD demonstrated the amorphous
character of rice bran. Analysis of the response surface methodology revealed that temperature
had the most significant influence on the extraction efficiency of both extractions. Increasing
water content improved yield at lower solvent/solid ratios. The hydrated solvent outperformed the
anhydrous solvent in extracting oil from rice bran. 2-MeTHF resulted in higher yields compared
to hexane. Statistical analysis confirmed the good fit of the experimental data to the theoretical
model. This study emphasizes the key parameters for achieving oil extraction efficiency,
highlighting the superiority of 2-MeTHF over hexane. Both case studies demonstrated the
possibility for optimizing rice bran extraction benefiting industries dependent on oil. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Etanol | por |
dc.subject | Acetato de etila | por |
dc.subject | 2-MeTHF | por |
dc.subject | UNIFAC | por |
dc.subject | JCOSMO | por |
dc.subject | Ethanol | eng |
dc.subject | Ethyl acetate | eng |
dc.title | Estudo termodinâmico, cinético e de otimização da extração de óleo do farelo de arroz utilizando solventes renováveis | por |
dc.title.alternative | Thermodynamic, kinetic and optimization study of oil extraction from rice bran using renewable solvents | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A aplicação de solventes renováveis na extração do óleo de farelo de arroz como substituição
ao hexano é o enfoque desta dissertação. No primeiro estudo de caso, foram aplicados os
solventes etanol e acetato de etila. Para avaliar a interação desses solventes com o óleo, o
modelo UNIFAC foi escolhido para determinar o coeficiente de atividade de diluição infinita.
A extração Soxhlet foi utilizada para determinar o rendimento máximo possível. O ajuste dos
dados experimentais aos modelos cinéticos e termodinâmicos de transferência de massa foi
conduzido com a metodologia de superfície de resposta. Os dados experimentais concordaram
com o modelo cinético baseado na transferência de massa sólido-líquido. O estudo
termodinâmico mostrou que ambos os solventes possuem processos endotérmicos,
espontâneos e irreversíveis. O acetato de etila teve maiores rendimentos de extração no início
e atingiu seu maior rendimento em um intervalo de tempo menor devido à melhor
compatibilidade com compostos oleosos presentes no farelo de arroz e sua menor viscosidade.
Já para o segundo estudo de caso, o impacto da temperatura, relação solvente/sólido e teor de
água no rendimento da extração de óleo usando 2-MeTHF foi avaliado. O software JCOSMO
foi capaz de demonstrar a densidade de carga das moléculas de solvente e soluto. O óleo de
farelo de arroz apresentou um maior teor de FFA em relação ao primeiro estudo. A análise
FTIR identificou grupos funcionais nas biomassas e óleos. O DRX demonstrou o caráter
amorfo do farelo de arroz. A análise da metodologia de superfície de resposta mostrou que a
temperatura teve a influência mais significativa na eficiência de extração de ambas as
extrações. O aumento do teor de água melhorou o rendimento em proporções
solventes/sólidos mais baixas. O solvente hidratado superou o solvente anidro na extração do
óleo do farelo de arroz. O 2-MeTHF resultou em maiores rendimentos em relação ao hexano.
A análise estatística confirmou o bom ajuste dos dados experimentais ao modelo teórico. Este
estudo enfatiza os principais parâmetros para maior eficiência de extração de óleo, destacando
a superioridade do 2-MeTHF sobre o hexano. Ambos estudos de caso demonstraram a
possibilidade de otimização da extração de farelo de arroz beneficiando indústrias
dependentes de petróleo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Salau, Nina Paula Gonçalves | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4234840503539989 | por |
dc.contributor.referee1 | Lourenço , Joana Bratz | |
dc.contributor.referee2 | Silva , William Leonardo da | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0088828208172460 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |