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1. Introduction Andiroba (Carapa guianesi) and ucuuba (Virola surinamensis) are trees of occurrence in the Amazon region with a strong demand on the Brazilian.

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1 1. Introduction Andiroba (Carapa guianesi) and ucuuba (Virola surinamensis) are trees of occurrence in the Amazon region with a strong demand on the Brazilian and international markets. The seeds of andiroba and ucuuba are a rich source of lipids. The seeds of andiroba contains a yellow colored oil-rich kernel with high content of oil [63% wt.] obtained by mechanical pressing. The seeds of ucuuba is a rich source of lipids with 54 [wt.%] composed principally of trimyristin. Supercritical technology has been extensively applied to extract natural substances from plants materials using carbon dioxide as solvent, considering its near-ambient critical temperature. The phase equilibrium data of natural products in supercritical carbon dioxideare important to design the fractionation process to obtain valuables compounds from andiroba and ucuuba oil. In this work the phase equilibrium of andiroba and ucuuba oils in supercritical carbon dioxide were measured at pressures between 15 and 30 MPa and temperatures of 323.15 and 343.15 K. The experimental data were correlated using the Peng-Robinson (PR) and the Soave-Redlich-Kwong (SRK) EOS with four different mixing rules. 5. Conclusões Este trabalho teve como objetivo implantar uma planta simplificada para a produção contínua de biodiesel empregando o simulador de processos comercial Aspen Hysys. Foram utilizados dados da literatura para definir as condições operacionais para a reação de transesterificação de óleos vegetais, representado neste trabalho pela tripalmitina, com o etanol, empregando como catalisador o NaOH. Foi selecionado no simulador o reator chamado de conversão, ou seja, os cálculos são realizados a partir de uma conversão predefinida e da relação estequiométrica da reação entre reagentes e produtos. Foram para a purificação do glicerol. Referências Bibliográficas 4 - Freedman, B.; Butterfield, R.O.; Pryde, E.H. J. American Oil Chem.Soc. 63:1375-1380, 1986. 5 - Holanda, A. (Org.). Biodiesel e Inclusão Social. Cadernos de altos estudos n  1, Brasília, Câmara dos Deputados, CEDI, 2004. 6 - Krawczyk, T. Inform 7(8):801-822,1996. 7 - Kreutzer, U.R. J. American Oil Chem.Soc. 61:343-348, 1984. 8 - Ma, F.; Hanna, M.A. Bioresource Technology 70 (1): 1-15, 1999. 9 - Zhang, Y.; Dubé, M.A.; McLean, D.D.; Kates, M. Bioresource Technology 89: 1-16, 2003. 1 Machado, N.T.; 1 Rodrigues, J.E., 1 Araújo, M.E.; 1 França, L.F.; 2 Brunner, G. 1- Laboratório de Operações de Separação - LAOS/FEQ/FEA – UFPA Instituto de Tecnologia, Campus II, Belém-Pará-Brazil,CEP: 66075-110 machado@ufpa.br 2- Department of Thermal Separation Process Engineering - Hamburg, Germany 2.3. The Phase Equilibrium Calculation The phase equilibrium data determined experimentally were correlated using the PR and SRK EOS with four different mixing rules: the van der Waals mixing rule for two binary interaction parameters (quadratic) and Panagiotopoulos-Reid (Panagiotopoulos and Reid, 1987), Stryjek-Vera (Stryjek and Vera, 1986) and Adachi-Sugie (Adachi and Sugie, 1986) mixing rules for three binary interaction parameters. The VLE equilibrium of the andiroba oil/carbon dioxide and ucuuba oil/carbon dioxide systems was calculated in this study considering a pseudo binary mixture. The critical properties and acentric factor of the pseudo components andiroba oil and ucuuba oil were calculated considering the fatty acid composition determined by gas chromatography using the Kay rule. The critical temperature T C, critical pressure P C, and the acentric factor, of all the pure components constituting the andiroba oil and ucuuba oil used in the present work were those identified by Araújo and Meireles (2000) as the most suitable for the fatty acids. The binary interaction parameters were fitted to the experimental phase equilibrium data by using the program PE 2000, developed by Pfohl et al. (2000). Table 2 shows the fatty acids composition of the andiroba oil and ucuuba oil determined by gas chromatography and their physical properties predicted. It is also presented the calculated pseudo-component andiroba oil and ucuuba oil critical properties and acentric factor using the Kay rule. 4. Resultados e Discusão As condições operacionais de cada equipamento da planta simplificada utilizadas nas simulações estão apresentadas na Tabela1. As simulações realizadas com a planta simplificada apresentaram convergência para o máximo de 82,5% de conversão, considerando os limites de temperatura do topo e do fundo da torre de destilação. Nas Tabelas 2 a 4 estão apresentados os resultados obtidos nas simulações da planta simplificada para as conversões de 81%, 82% e 82,5% respectivamente. Nestas tabelas para cada corrente de fluxo da planta são apresentados os valores das vazões molar (VX) em kgmol/h, mássica (VM) em kg/h, temperaturas (  C), pressões (kPa) e as composições na torre de destilação, há uma recuperação em torno de 99 % molar do etanol (corrente 11). Figura 1 – Planta simplificada para a produção de biodiesel PHASE EQUILIBRIA OF ANDIROBA (Carapa guianesis) AND UCUUBA (Virola surinamensis) OILS IN SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE: EXPERIMENTS AND CORRELATION 2. Materials and Methods The andiroba and ucuuba oils, obtained by mechanical pressing, was provided by Brasmazon S.A (Pará-Brazil) and carbon dioxide with 99.95 (wt.%) purity was delivered by KWD (Germany). The chemical composition of the andiroba and ucuuba oils were determined by gas chromatography. 2.1 Experimental Measurements The phase equilibrium data of andiroba and ucuuba oils in the carbon dioxide gaseous phase at pressures between 10 and 30 MPa and temperatures at 323.15 and 343.15 K were measured using an equilibrium unit, by the static method, available at the Technische Universität Hamburg-Harburg (Germany). In this method the substances are charged into the equilibrium cell of either constant or variable volume. Temperature and pressure inside the equilibrium cell are adjusted to reach the desired values. Magnetic stirrers are, in general, used to achieve equilibrium. After equilibrium is achieved, samples are taken from the coexisting gaseous and liquid phases, to be analyzed (Fig. 1). A detailed description of the experimental procedure can be found in Machado (1998) and in Stoldt and Brunner (1998). Tabela 1 - Condições operacionais das simulações Tabela 4 - Resultados da simulação da planta simplificada para a conversão de 82,5% Foi verificado nas simulações que para as condições de processo definidas com dados da literatura (proporção molar de 6:1 para etanol/óleo, NaOH 1% da vazão mássica do óleo vegetal e reação a 60  C e 400 kPa), obtém-se, após a recuperação do excesso de etanol, no máximo um produto contendo 65,06 % molar em etil palmitato (biodiesel), para conversão de 82,5%. Os resultados demonstram a sensibilidade da planta com a conversão desejada visto que a temperatura do fundo da torre de destilação atingiu 143  C para conversão de 82,5% o que é muito próxima da temperatura de degradação do glicerol (Tabela 4). A partir deste fluxograma do processo implantado no Aspen Hysys é possível avaliar os parâmetros para a produção de biodiesel representando o óleo vegetal a partir de uma composição mais próxima da realidade, contribuindo para realizar simulações com diferentes matérias primas. Em uma segunda etapa serão implantados outros processos de separação para enquadrar o biodiesel nas normas de comercialização além das etapas necessárias para a purificação do glicerol. Tabela 2 - Resultados da simulação da planta simplificada para a conversão de 81% Tabela 3 - Resultados da simulação da planta simplificada para a conversão de 82% Referências Bibliográficas 1 - ASPEN ONE. A sequential Modular Simulators. Cambridge, M.A, Aspentech, 2004. 2 - Constantinou, L.; Gani, R. American Institute of Chemical Engineers (AIChE) Journal 40(10):1697-1710, 1994. 3 - Constantinou, L.; Gani, R.; O’Connell, J.P. Fluid Phase Equilibria 103:11-22, 1995. Buffer Equilibrium cell Gaseous fase CO 2 T1 T2 Liquid fase T3


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