Esterificação do ácido oleico e acetato de metila com zeólita WO3/USY: efeitos da impregnação do catalisador e modelagem cinética
Fecha
2020-01-20Primeiro membro da banca
Salau, Nina Paula Gonçalves
Segundo membro da banca
Dotto, Guilherme Luiz
Terceiro membro da banca
Enzweiler, Heveline
Quarto membro da banca
Silva, Willian Leonardo da
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
Este trabalho propõe a utilização de zeólita USY ativada com óxido de tungstênio na reação de esterificação do ácido oleico com acetato de metila. Ácido tunguístico foi preparado a partir do tratamento ácido do tungstato de sódio e utilizado como precursor. A caracterização dos catalisadores mostrou que a estrutura geral da zeólita foi mantida após a impregnação. No entanto, o perfil de acidez das zeólitas WO3/USY foi fortemente alterado, onde os sítios fortes ácidos de Brønsted da zeólita original foram bloqueados pelo óxido de tungstênio, possibilitando o acesso dos reagentes a novos sítios ácidos de Lewis e ligações de hidrogênio. Esta alteração do mecanismo de adsorção favoreceu a conversão de ácido oleico em oleato de metila. O modelo pseudo-homogêneo (PH) reversível de primeira ordem foi capaz de representar os dados experimentais da reação catalisada pela zeólita USY, ao passo que os modelos heterogêneos (ER e LH) foram classificados como sobreparametrizados e, por isso, desconsiderados. A modelagem cinética e termodinâmica mostrou que a reação é endotérmica, com variação de entalpia de 59,83 kJ mol−1 e energia de ativação de 41,77 kJ mol−1. Um novo modelo cinético considerando os sítios ativos do catalisador WO3/USY se ajustou bem aos dados experimentais da reação catalisada por diferentes catalisadores. Os sítios ácidos de Brønsted da zeólita USY e os sítios ácidos fracos da zeólita WO3/USY apresentaram grande importância na reação de esterificação. As zeólitas ativadas pela via ultrassônica apresentaram as maiores conversões na obtenção de ésteres metílicos. O catalisador 10% WO3/USY US obteve o melhor desempenho, convertendo 87% do ácido oleico em metil oleato após 3 horas de reação, a 240°C, com proporção de ácido oleico e acetato de metila de 1:10 e 10% (m/m) de catalisador. Desta maneira, a zeólita WO3/USY se apresenta como uma forma viável e eficaz para a esterificação do ácido oleico com acetato de metila, que está alinhada à perspectiva de produção de biodiesel sem glicerol.
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