Rodrigues, Fábio de ÁvilaSilva, Márcio José daFaria, Wagner Luis da SilvaFerreira, Felipe Baião2022-09-142022-09-142019-02-18FERREIRA, Felipe Baião. Esterificação do glicerol catalisada por ácidos sólidos heterogêneos. 2019. 62 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.https://locus.ufv.br//handle/123456789/29896O glicerol é obtido como subproduto da transesterificação de óleos vegetais e gorduras para a produção de biodiesel e o crescimento desta desencadeou um oferecimento em excesso de glicerol no mercado. Visando evitar a saturação do mercado faz-se necessário o desenvolvimento de processos capazes de transformar este glicerol em produtos de valor comercial, dessa forma, agregando também valor à indústria do biodiesel. Entre esses processos encontra-se a esterificação do glicerol com ácido acético para a produção de acetinas, compostos estes que podem ser empregados nos mais diversos ramos industriais, destacando- se entre elas a triacetina, principalmente devido a sua capacidade de ser utilizada como aditivo para combustíveis. Usualmente a reação de esterificação é conduzida utilizando-se de catalisadores homogêneos, no caso ácidos minerais, porém estes apresentam uma série de dificuldades ao processo, entre elas a purificação dos produtos, a necessidade de neutralização do catalisador e corrosões nos equipamentos. Dessa maneira, o desenvolvimento de catalisadores heterogêneos vem sendo pesquisado com o intuito de contornar esses problemas. Neste trabalho foi realizado a síntese e o estudo de sólidos ácidos sulfatados para a reação de esterificação do glicerol com ácido acético, sendo os catalisadores escolhidos para a sulfatação a γ-Al 2 O 3 e o ácido nióbico devido as suas propriedades morfológicas e químicas, como área específica, volume de poros e acidez. Os catalisadores desenvolvidos foram caracterizados por BET, DRX e FT-IR. A γ-Al 2 O 3 sulfatada, dentre os catalisadores estudados, apresentou o melhor desempenho. Empregou-se a metodologia de superfície de resposta aplicando um delineamento composto central, no qual verificou-se que para a faixa estudada apenas a temperatura, a razão estequiométrica e a interação entre eles mostrou ser significante. Dentre as condições adotadas para a gama alumina sulfatada, o melhor resultado obtido foi de 100% de conversão de glicerol e 39,9% de rendimento de TAG para 106,8 ºC, razão molar 1:8 e 0,75% em massa de catalisador. Testes de reuso foram conduzidos e indicaram relativa estabilidade para a gama alumina sulfatada mesmo após 3 ciclos. O estudo da cinética do processo indicou uma taxa de conversão de primeira ordem em relação ao glicerol e encontrou-se para o processo uma energia de ativação de 59,91 kJ.mol -1 .Glycerol is obtained as a byproduct of the transesterification of vegetable oils and fats for the production of biodiesel and its growth has led to a surplus of glycerol on the market. In order to avoid saturation of the market, it is necessary to develop processes capable of transforming this glycerol into products of highly commercial value, thus also adding value to the biodiesel industry. Among those methods, there is the glycerol esterification with acetic acid to produce acetins, compounds that can be employed in the most varied industries branches, highlighting among them the triacetin, mainly because of its applications as a fuel additive. Usually the esterification reaction is conducted using homogenous catalysts, in this case, mineral acids, however those presents a series of difficulties to the process, like the purification of the products, the necessity of catalyst neutralization and corrosion of the equipment, which is shifting the research to the direction of heterogeneous catalysts as a way to avoid these problems. This work conducted the synthesis and the study of sulfated solid acids for the glycerol esterification with acetic acid, the chosen catalysts to be sulfated were γ-Al 2 O 3 and niobic acid due to their morphologic and chemical properties, like specific area, pore volumes and acidity. The synthetized catalyst were characterized by BET, XRD and FT-IR. Sulfated gamma alumina has proven to be, among the researched catalysts, the one with the best results. Response surface methodology was employed with a central composite design that verified, for the studied range, that only temperature, molar stoichiometry and their interactions are significant. Among the adopted working conditions for sulfated gamma alumina the best result attained was a conversion of 100% of glycerol and a 39.9% TAG yield, for 106.8 ºC, 1:8 molar stoichiometry and 0.75% mass weight of catalyst. Reusability tests were conducted and indicated relatively good stability for sulfated gamma alumina even after 3 cycles. The kinetic study of the process indicated a first order rate for glycerol conversion and an activation energy of 59.91 kJ.mol -1 was calculated for the reaction.porAcesso AbertoGlicerolEsterificaçãoTriacetinaCatálise heterogêneaSuperfície (Tecnologia)DissertaçãoCinética química e catálise