Estudo de transferência de massa gás-líquido-sólido aplicado ao biorrefino da glicerina via oxidação catalítica

Abstract

O biorrefino da glicerina oriunda da fabricação do biodiesel capacita a produção do biodiesel, viabilizando-a economicamente através da geração de produtos com elevados valores agregados. O processo de oxidação catalítica da glicerina se qualificou para a valorização referida, tendo sido estudado via processamento com catalisadores de platina, paládio e bismuto suportados em carvão ativado. O processamento catalítico da glicerina utilizando catalisadores trimetálicos mostrou um bom desempenho em relação à formação de ácido glicérico, tendo evidenciado resultados expressivos da ordem de 93,6% de conversão e 46,6% em seletividade a 60°C e 1.0 bar, significando uma boa perspectiva de produção. Caracterizado como limitante operacional do processo, a transferência de massa gás-líquido-sólido foi avaliada em termos dos parâmetros vazão de gás, agitação, temperatura, concentração de glicerol e massa do catalisador. Resultaram ordens de grandeza dos coeficientes volumétricos de transferência de massa gás-líquido (kLa), entre 0,0152 e 0,0768 s⁻¹, e o coeficiente de transferência de massa líquido-sólido (ks) de valor 0,124 cm.s⁻¹, que permitiram indicar o controle de regime cinético global à transferência de massa gás-líquido. Para representar os dados obtidos em reator trifásico de mistura foi elaborado uma modelagem cinética que permitiu por ajuste numérico a determinação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio do processo.