Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10782
Title in Portuguese: Determinação de propriedades do biodiesel utilizando modelos preditivos
Title: Determination of Biodiesel Properties Using Predictive Models
Author: Carmo, Frederico Ribeiro do
Advisor(s): Sant'Ana, Hosiberto Batista de
Co-advisor(s): Fernandes, Fabiano André Narciso
Keywords: Engenharia química
Biodiesel
Viscosidade
Equilíbrio líquido- líquido
Issue Date: 25-Jul-2014
Citation: CARMO, F. R. Determinação de propriedades do biodiesel utilizando modelos preditivos. 2014. 185 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Dados experimentais de algumas propriedades de componentes do biodiesel não podem ser obtidos experimentalmente ou são escassos. Com isso, a utilização de métodos preditivos torna-se fundamental para o cálculo de propriedades físicas e termodinâmicas de ésteres que compõem o biodiesel. Neste trabalho, foram avaliados métodos para o cálculo de propriedades críticas e do fator acêntrico através do cálculo da densidade utilizando a equação de Rackett-Soave. Métodos para o cálculo da temperatura normal de fusão e temperatura normal de ebulição também foram avaliados. Os métodos avaliados para a temperatura normal de fusão não apresentaram bons resultados, com isso correlações para esta propriedade foram propostas. Três versões do método GCVOL foram avaliadas, juntamente com a equação de Rackett-Soave, para o cálculo da densidade de biodiesel. As quatro equações apresentaram-se satisfatórias. Porém, a equação de Rackett-Soave foi a única que apresentou comportamento fisicamente consistente para a densidade a altas temperaturas. A partir disso, a equação de Rackett-Soave foi estendida para altas pressões. Dois modelos baseados no princípio dos estados correspondentes (Carmo1F e Carmo2F) foram propostos para a predição de viscosidade de ésteres e biodiesel. O modelo de Ceriani também foi avaliado. Os modelos Carmo1F e Carmo2F apresentaram bons resultados para a viscosidade de biodiesel. No entanto, para ésteres o modelo de Carmo1F não apresentou bons resultado e por isso não deve ser utilizado para esse tipo de composto. O modelo de Carmo2F apresentou bons resultados apenas para ésteres saturados. O modelo de Ceriani apresentou bons resultados para ésteres, mas resultados piores que os modelos de Carmo1F e Carmo2F foram encontrados para biodiesel. Além disso, quatro métodos de contribuição de grupos para o coeficiente de atividade foram avaliados para sistemas de equilíbrio líquido-líquido contendo biodiesel + glicerol + álcool (metanol ou etanol). Os métodos que apresentaram as melhores predições foram o UNIFAC-Dortmund e ASOG. Por isso, eles são os métodos indicados para a simulação de equilíbrio líquido-líquido de sistemas contendo biodiesel.
Abstract: Experimental data for some properties of biodiesel components cannot be obtained or are scarce. Therefore predictive methods are fundamental tools for calculating physical and thermodynamic properties of esters in biodiesel. In this work, methods for critical properties and acentric factor were evaluated by the Rackett-Soave for density calculations. Methods for freezing temperature and boiling temperature have also been evaluated. Freezing temperature methods did not present good results. Therefore correlations were proposed for this property. Three versions of GCVOL method and the Rackett-Soave equation were evaluated for biodiesel density predictions. These four models presented satisfactory results. However, Rackett-Soave equation was the only that presented a physically consistent behavior for the density at high temperatures. Thereat, Rackett-Soave equation was extended to high pressures. Two models based on corresponding states principle (Carmo1F and Carmo2F) were proposed for viscosity predictions of esters and biodiesel. The Ceriani’s model was evaluated too. Carmo1F and Carmo2F models obtained good results for biodiesel viscosity. However, the Carmo1F model did not present good results for esters and, for this reason, this model should not be used for these components. The Carmo2F model presented good predictions for saturated esters viscosity. The Ceriani’s model presented good results for ester, but in comparison to Carmo1F and Carmo2F models, worse results have been obtained for biodiesel. Furthermore, four group contributions methods for activity coefficient were evaluated for liquid-liquid equilibrium systems composed of biodiesel + glycerol + alcohol (methanol or ethanol). The models that have output the best predictions were the UNIFAC-Dortmund and ASOG models. As such, these two models are recommended to simulated liquid-liquid equilibrium of biodiesel containing systems.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10782
metadata.dc.type: Tese
Appears in Collections:DEQ - Teses defendidas na UFC

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2014_tese_frcarmo.pdf4,27 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.