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O presente projeto tem como principal objetivo a implementação de um processo de produção de Solketal, usando como matéria-prima o glicerol, obtido como produto secundário durante a produção de biodiesel, através de um reator supercrítico de leito móvel simulado (RSCLMS).
A valorização do glicerol através da sua transformação em Solketal tem sido identificada como uma das soluções de maior potencial para absorver o excesso de glicerol no mercado resultante do incessante crescimento da produção de biodiesel. Este cetal, para além das aplicações tradicionais nas indústrias de perfumes, aromatizantes e farmacêutica, tem demonstrado resultados promissores como aditivo para combustíveis, sobretudo, devido à sua capacidade para reduzir a emissão de partículas.
A síntese de Solketal é efetuada através da reação entre o glicerol e a acetona, recorrendo a um catalisador ácido. Esta reação é termodinamicamente limitada, pelo que, apenas procedendo à cetalização num reator multifuncional será possível ultrapassar esta limitação, através da remoção contínua de um dos produtos do meio reacional. Para este sistema, a destilação reativa não aparenta ser uma tecnologia atrativa, devido a restrições na volatilidade dos compostos, e a inexistência de membranas de elevada seletividade dificulta a aplicação de reatores de membranas. Neste contexto, o reator de leito móvel simulado (RLMS), que em investigações anteriores demonstrou ser bastante eficiente em reações de acetalização, foi a tecnologia selecionada. Esta tecnologia, quando comparada com os reatores cromatográficos convencionais, beneficia das vantagens da operação contínua e em contracorrente, apresentando valores de produtividade bastante elevados, uma vez que a altura de um prato teórico, medida da eficiência de uma coluna cromatográfica, é cerca de um terço da observada para processos descontínuos.
Simultaneamente, o RLMS demonstrou ter a capacidade de reduzir de forma significativa o consumo de dessorvente e, conse  |
Resumo
O presente projeto tem como principal objetivo a implementação de um processo de produção de Solketal, usando como matéria-prima o glicerol, obtido como produto secundário durante a produção de biodiesel, através de um reator supercrítico de leito móvel simulado (RSCLMS).
A valorização do glicerol através da sua transformação em Solketal tem sido identificada como uma das soluções de maior potencial para absorver o excesso de glicerol no mercado resultante do incessante crescimento da produção de biodiesel. Este cetal, para além das aplicações tradicionais nas indústrias de perfumes, aromatizantes e farmacêutica, tem demonstrado resultados promissores como aditivo para combustíveis, sobretudo, devido à sua capacidade para reduzir a emissão de partículas.
A síntese de Solketal é efetuada através da reação entre o glicerol e a acetona, recorrendo a um catalisador ácido. Esta reação é termodinamicamente limitada, pelo que, apenas procedendo à cetalização num reator multifuncional será possível ultrapassar esta limitação, através da remoção contínua de um dos produtos do meio reacional. Para este sistema, a destilação reativa não aparenta ser uma tecnologia atrativa, devido a restrições na volatilidade dos compostos, e a inexistência de membranas de elevada seletividade dificulta a aplicação de reatores de membranas. Neste contexto, o reator de leito móvel simulado (RLMS), que em investigações anteriores demonstrou ser bastante eficiente em reações de acetalização, foi a tecnologia selecionada. Esta tecnologia, quando comparada com os reatores cromatográficos convencionais, beneficia das vantagens da operação contínua e em contracorrente, apresentando valores de produtividade bastante elevados, uma vez que a altura de um prato teórico, medida da eficiência de uma coluna cromatográfica, é cerca de um terço da observada para processos descontínuos.
Simultaneamente, o RLMS demonstrou ter a capacidade de reduzir de forma significativa o consumo de dessorvente e, consequentemente, os custos energéticos associados à sua recuperação. No entanto, a performance desta tecnologia poderá ser melhorada, através da utilização de dióxido de carbono supercrítico como dessorvente, uma vez que o seu efeito se repercutirá diretamente na redução dos custos de separação das correntes de saída, etapa que, nestas condições de operação poderá ser efetuada numa única unidade que permita a despressurização do dióxido de carbono e respetiva passagem para o estado gasoso, sendo o produto alvo purificado e recolhido na fase líquida, e na diminuição significativa das resistências à transferência de massa, particularmente manifestas em sistemas envolvendo o glicerol devido às suas propriedades físicoquímicas, dado que os coeficientes de difusão em fluídos supercríticos são uma a duas ordens de grandeza superiores aos verificadas em líquidos. A síntese de aditivos para combustível através de um RSCLMS é uma abordagem extremamente inovadora, que irá exigir uma intensa etapa de validação experimental apenas possível através da construção e operação de uma unidade à escala laboratorial, conforme proposto no presente projeto. A equipa de investigação que conduzirá este projeto tem vindo a desenvolver ao longo dos anos um profundo knowhow no que respeita à síntese de aditivos verdes para combustíveis, tendo efetuado com sucesso a síntese de acetais como o dimetilacetal, o dietilacetal, o dibutil acetal e o glicerol etil acetal através da tecnologia de RLMS (investigação apoiada pela FCT), tendo sido reconhecida internacionalmente com o 1º prémio Solvay Ideas Challenge 2003 e |