Projeto Enerbio HD

Como acontece a transformação do óleo de cozinha usado em biodiesel

 

Balanço estequiométrico

Reagentes: 

• óleo  (massa molecular do óleo: 802 g/mol) 
• 3 moléculas de metanol (massa molecular: 96 g/mol) 

 Produtos:

• biodiesel
• glicerol

Estrutura molecular do metanol: CH3 - OH
4 x 1 g/mol H
1 x 12 g/mol C
1 x 16 g/mol O

Tem-se: 32 x 3 = 96 g/mol

Foram utilizadas 1500 g de óleo de cozinha usado. Quantas gramas de metanol deverão ser adicionados a esse óleo?

 802 g/mol - 96 g/mol =>  x =  179,55 g de metanol
1500 g      -        x

Mas o metanol dever ser usado em excesso para que não haja a reversibilidade, ou seja, o biodiesel ser transformado novamente em óleo, portanto deve-se triplicar ou quadruplicar a massa do metanol. Então tem-se: 4 x 179,55 = 718,20 g.

Será misturado ao metanol o hidróxido de potássio (KOH), sendo que, a massa desse catalisador deverá ser igual a 1% da massa de óleo de cozinha utilizado no experimento.

0,01 x 1500 g = 15 g. de hidróxido de potássio

Métodos:

1. Pesar o óleo (1500 g)
2. Pesar o metanol (718,20 g)
3. Pesar o hidróxido de potássio (15 g)  
4. Inserir o óleo no reator 
5. Aquecer o óleo até a temperatura da reação, em torno e 60 graus Celcius 
6. Inserir o metanol no béquer (esse procedimento dev ser feito na capela comluvas, óculos e mácara devido à toxidade do produto)
7.  Aquecer o metanol, com agitação, controlando a temperatura de reação (60 graus Celcius)
8. Inserir o hidróxido de potássio no metanol aquecido e esperar até a sua diluição
9. Colocar a mistura do metanol no reator com o óleo previamente aquecido
10. Controlar o tempo da reação, em torno de 45 a 60 minutos
11. Recuperar o metanol em excesso. Temperatura de ebulição do metanol é em torno de 65 graus Celsius. Aumentar a temperatura do termostato para 85 graus Celsius e com a vaporização recupera-se o metanol em excesso.
    
    Massa do metanol em excesso = 718,20 g - 179,55 g = 538,70 g
    
    
12. Transferir a mistura remanescente para um funil de decantação
13. Pesar a massa do biodiesel, a massa do metanol e a massa do glicerol (corresponde a 105 do volume total)
    
    % de conversão = massa do biodiesel/massa de óleo
    
    
14. Conversão: determinar o teor de ésteres