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APL 2 - Produção Biodiesel a partir de Óleos Alimentares Usados

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Nuno Miguel

on 13 March 2012

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Transcript of APL 2 - Produção Biodiesel a partir de Óleos Alimentares Usados

12ºA CATALISADO COM NaOH http://pt.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
Costa A.; Margarida Ferreira A. & Maria Costa A. (2011) Química 12ºAno, Lisboa, Plátano Editora
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
Desenvolver protocolo para obtenção de biodiesel;
Respeitar e cumprir regras de segurança em laboratório;
Realizar, compreender e dominar o processo de produção de biodiesel;
Obter biodiesel a partir de óleos alimentares usados;
Compreender as vantagens e desvantagens da utilização do biodiesel em relação a outros combustíveis;
Biodiesel Formado por monoalquilésteres de ácidos gordos de cadeia longa;
Obtido através de "transesterificação";
Reacção de óleos e gorduras com álcool na presença de um catalisador;
Combustível natural, biodegradável e não tóxico;
Produzido através de fontes renováveis;
Combustível oxigenado;
Imiscível com água;
Alto ponto de ebulição;
Não contém enxofre. Antecedentes Históricos A transesterificação de um óleo vegetal realizou-se em 1853 por E. Duffy e J. Patrick;
Desenvolvido no séc.XIX por Rudolf Diesel;
Apresentação do seu projecto em 1890;
Utilização de óleos preferida em relação aos derivados do petróleo;
G. Chavanne patenteou a transesterificação em 1937;
Em 1977, Expedito Parente patenteou o primeiro processo industrial produção biodiesel;
Actualmente desenvolvem-se projetos para veículos exclusivamente a biodiesel;
Utilização de microalgas assume-se como fonte de matéria promissora. Utilizações Motores diesel padrão;
Mistura com diesel de petróleo;
Aplicações em automóveis, embarcações e outros tipos de veículos.
Produção Industrial Matérias Primas Óleo Alimentar Usado;
Álcool: Etanol ou Metanol;
Catalisador (NaOH). Objetivos Biodiesel Reação de transesterificação do óleo alimentar Hidróxido de sódio Sabão Reação de saponificação do óleo alimentar (Palmitato de metilo) 3 3 Óleo alimentar Produzido a partir de várias sementes:
girassol, soja, milho, amendoim...
Principais componentes: lípidos, ceras, água, impurezas resultantes do uso Composição em ácidos gordos: Mínimo Máximo Palmítico Esteárico 9 1 7 4 Oleico Linoleico 14 40 48 74 Saturados Monoinsaturado Poliinsaturado Consideremos o triglicerídeo de ácido palmítico (o mais simples) como reagente: Glicerina/Glicerol (Palmitato de sódio) NaOH 3 3 Material Balão Redondo Fundo Plano 1000ml;
Placa de Aquecimento e Agitador Magnético;
Termómetro Digital;
Proveta de 500ml;
Kitasato;
Bomba de Vácuo;
Papel de Filtro;
Funil de Buchner;
Ampolas de decantação;
Gobelés;
Varetas;
Proveta de 100ml;
Proveta de 10ml;
Suporte Universal, Garras e Noz. Reagentes Óleo alimentar usado;
Hidróxido de Sódio;
Metanol.
Material de segurança Bata;
Luvas e luvas térmicas (quando necessário);
Óculos de protecção
Hotte (no manuseamento do metanol e do NaOH). Procedimento Limpeza do óleo usado 1. Aqueceu-se cerca de 700ml de Óleo Alimentar, até cerca de 110ºC.
2. Deixou-se o óleo arrefecer até uma temperatura em que fosse seguro manusear.
3. Filtrou-se a vácuo o óleo quente.
4. Mediu-se numa proveta 500ml de Óleo filtrado. Preparação do Biodiesel 1. Pesaram-se 2,5 gramas de Hidróxido de Sódio (NaOH);

2. Mediram-se 110ml de Metanol; 3. Adicionou-se o hidróxido de sódio ao metanol e dissolveu-se; 4. Mediu-se 500ml do óleo alimentar e aqueceu-se até cerca de 60ºgraus celsius; 5. Juntou-se a solução de metóxido de sódio ao óleo aquecido; 6. Agitou-se durante cerca de 3 minutos; 7. Transferiu-se para ampolas de decantação; 8. Deixou-se repousar durante uma semana; 9. Aqueceu-se água até os 30 graus célcius; 10. Efectuou-se a limpeza do biodiesel com a água quente e decantou-se, separando-se o biodiesel da glicerina; 11. Verificou-se o poder combustível do biodiesel obtido. Vantagens Reciclagem de óleos alimentares;
Fontes limpa e renovável;
Redução emissões poluentes;
Armazenamento seguro e transporte fácil;
Baixo risco explosão;
Substitui diesel nos motores;
Utilização glicerina.

Elevados custos de produção;
Destruição fauna e flora;
Subida preços alimentos no futuro;
Uso de químicos perigosos na produção.
Inconvenientes
Éster de longa cadeia;
Adequado para combustível;
Combustão completa. Básico em solução (ião palmitato hidrolisa-se);
Separa-se da glicerina através de flutuação com solução saturada de NaCl;
Pode solidificar-se numa barra de sabão e adicionar fragrâncias, adequado à limpeza.
Nome IUPAC: 1,2,3-propanotriol
Líquido transparente e viscoso;
Usado como lubrificante e reagente para a produção de explosivos.
Glicerina/Glicerol Nome IUPAC: 1,2,3-propanotriol
Líquido transparente e viscoso;
Usado como lubrificante e reagente para a produção de explosivos. Sólido higroscópico;
Extremamente básico e corrosivo;
Muito irritante para a pele. Óleo alimentar Produzido a partir de várias sementes:
girassol, soja, milho, amendoim...
Principais componentes: lípidos, ceras, água, impurezas resultantes do uso Composição em ácidos gordos: Mínimo Máximo Palmítico Esteárico 9 1 7 4 Oleico Linoleico 14 40 48 74 Saturados Monoinsaturado Poliinsaturado Consideremos o triglicerídeo de ácido palmítico (o mais simples) como reagente: Reação de deprotonação Metanol Hidróxido de sódio Metóxido de sódio Monóxido de di-hidrogénio NaOH Ião reativo, com grande poder de ataque a ligações em hidrocarbonetos.
Base de Lewis (dador de pares de eletrões).
Nucleofílo. Álcool mais simples;
Usado na desnaturação do álcool sanitário;
Extremamente tóxico, podendo causar cegueira. Sólido higroscópico;
Extremamente básico e corrosivo;
Muito irritante para a pele. Metanol Álcool mais simples;
Usado na desnaturação do álcool sanitário;
Extremamente tóxico, podendo causar cegueira. http://pt.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
Costa A.; Margarida Ferreira A. & Maria Costa A. (2011) Química 12ºAno, Lisboa, Plátano Editora
http://pt.wikipedia.org/wiki/Biodiesel http://pt.wikipedia.org/wiki/Biodiesel Trabalho realizado por:
Ana Franco, n.4
João Costa, n.7
Nuno Miguel, n.4 Rendimento Volume inicial de óleo: 500 mL
Volume final de biodiesel: 350 mL
Rendimento: 70% (v/v)
Óleo usado, contém impurezas;
Alguns lípidos produzem menos biodiesel (di e monoglicerídeos)
Nem todos os componentes do óleo reagem;
Reações paralelas e produtos secundários (sabão e glicerina);
Reação incompleta do óleo/reação de equilíbrio;
Erros de medida.
http://en.wikipedia.org/wiki/Transesterification
http://en.wikipedia.org/wiki/Biodiesel_production http://en.wikipedia.org/wiki/Methanol
http://en.wikipedia.org/wiki/Denatured_alcohol http://en.wikipedia.org/wiki/Vegetable_oil http://en.wikipedia.org/wiki/Vegetable_oil
http://en.wikipedia.org/wiki/Cooking_oil
http://en.wikipedia.org/wiki/Sunflower_oil
http://en.wikipedia.org/wiki/Palmitic_acid
http://en.wikipedia.org/wiki/Stearic_acid
http://en.wikipedia.org/wiki/Oleic_acid
http://en.wikipedia.org/wiki/Linoleic_acid
http://en.wikipedia.org/wiki/Triglyceride
http://en.wikipedia.org/wiki/Hydroxide http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_methoxide http://en.wikipedia.org/wiki/Nucleophile
http://en.wikipedia.org/wiki/Electrophile
http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol http://en.wikipedia.org/wiki/Biodiesel
http://en.wikipedia.org/wiki/Fatty_acid_methyl_ester http://en.wikipedia.org/wiki/Deprotonation http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonyl
http://en.wikipedia.org/wiki/Oxocarbenium http://en.wikipedia.org/wiki/Soap
http://en.wikipedia.org/wiki/Saponification Reacção de transesterificação APL 2 - Produção Biodiesel a partir de Óleos Alimentares Usados
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