dc.creator | Gasparetto, Henrique | |
dc.date.accessioned | 2023-01-13T14:09:38Z | |
dc.date.available | 2023-01-13T14:09:38Z | |
dc.date.issued | 2022-09-02 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27589 | |
dc.description.abstract | This dissertation focuses on the kinetic, thermodynamic, and mass transfer study on applying
green solvents in soybean oil extraction. The first work discusses ethyl acetate and 1-butanol
solvents application. Temperature and solvent-to-solid mass ratio variables were optimized
using the response surface methodology. The So and Macdonald and the mass transfer kinetic
models were applied for modeling extraction kinetics. This study shows that ethyl acetate is
the best candidate for directly replacing hexane at an industrial level, even though 1-butanol is
better for the solubilization of the triacylglycerols. However, both solvents did not present
better results than n-hexane. The second study evaluated the application of p-cymene in
soybean oil extraction. Temperature and solvent-to-solid mass ratio variables were also
optimized, and an in-depth statistical approach was used to compare kinetic models to
describe vegetable oil extraction. So and Macdonald's kinetic model was considered the best
in describing the extraction process, which was further associated with bootstrap resampling
to reduce the bias of the estimators. P-cymene resulted in better extraction yields than nhexane at 55°C. The COSMO-SAC theory could predict the behavior of the solvents
mentioned above through the activity coefficient at infinite dilution compared to the Hansen
solubility parameters. The last work used experimental data from the literature and those
obtained experimentally for ethyl acetate, 1-butanol, and p-cymene, to evaluate the
application of a generalized fractional derivative power order model. Better statistical results
were obtained compared to the integer order derivative model through the analysis of the
coefficient of determination, root-mean-square error, chi-square distribution, Akaike
information criterion, and Fisher's exact test. For all solvents, the thermodynamic assessment
indicated endothermic, irreversible, and spontaneous processes; the extracted oil's fatty acid
profile and infrared spectrum agree with what the literature present. | eng |
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 | Acetato de etila | por |
dc.subject | 1-Butanol | por |
dc.subject | COSMO-SAC | por |
dc.subject | Ethyl acetat | eng |
dc.subject | P-Cymene | eng |
dc.subject | P-cimeno | por |
dc.title | Extração de óleo de soja utilizando solventes verdes: cinética, termodinâmica e transferência de massa | por |
dc.title.alternative | Soybean oil extraction using green solvents: kinetic, thermodynamic and mass transfer | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O estudo cinético, termodinâmico e de transferência de massa sobre a aplicação de solventes
verdes na extração de óleo de soja é foco de avaliação desta dissertação. No primeiro trabalho,
é abordada a aplicação dos solventes acetato de etila e 1-butanol. As variáveis temperatura e
razão solvente-sólido foram otimizadas utilizando a metodologia de superfície de resposta. A
cinética da extração foi avaliada utilizando o modelo washing-diffusion de So e Macdonald e
o modelo cinético de transferência de massa. Apesar de ambos os solventes não apresentarem
melhores resultados que o n-hexano, o estudo mostra que o acetato de etila é o melhor
candidato para a substituição direta do hexano em nível industrial, ainda que o 1-butanol
possua melhor capacidade de solubilização dos triacilgliceróis. O segundo estudo avaliou a
aplicação do terpeno p-cimeno na extração de óleo de soja. As variáveis temperatura e razão
solvente-sólido também foram otimizadas e uma abordagem estatística aprofundada foi
utilizada para comparar modelos cinéticos para descrever a cinética de extração. O modelo
cinético de So e Macdonald foi determinado como o melhor modelo para descrever o
processo de extração, sendo então associado ao procedimento de redução de viés por
reamostragem bootstrap. Melhores resultados que os obtidos com o uso de n-hexano como
solvente a 55 ºC foram obtidos para o p-cimeno. A teoria COSMO-SAC foi capaz de prever o
comportamento dos solventes supracitados através do coeficiente de atividade em diluição
infinita em comparação aos parâmetros de solubilidade de Hansen. O último trabalho desta
dissertação utilizou dados experimentais da literatura e os obtidos experimentalmente para o
acetato de etila, 1-butanol e p-cimeno, a fim de avaliar a aplicação de um modelo de ordem de
potência de derivada fracionária generalizada. Melhores resultados estatísticos foram obtidos
em comparação ao modelo de derivada de ordem inteira através da análise do coeficiente de
determinação, raiz do erro quadrático médio, distribuição chi-quadrada, critério de informação
Akaike e teste exato de Fisher. Para todos os solventes, a análise termodinâmica indicou
processos endotérmicos, irreversíveis e espontâneos e o perfil dos ácidos graxos e espectro do
infravermelho do óleo extraído está de acordo com o que é apresentado pela literatura. | por |
dc.contributor.advisor1 | Salau, Nina Paula Gonçalves | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4234840503539989 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Castilhos, Fernanda de | |
dc.contributor.referee1 | Silveira, Christian Luiz da | |
dc.contributor.referee2 | Rodrigues, Christianne Elisabete da Costa | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1305700206958790 | 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 |