Comportamento numérico da extração de óleo de girassol, simulada em extrator de leito fixo, usando propriedades características determinadas de forma experimental

Abstract

RESUMOA grande demanda de extração de óleos vegetais de sementes oleaginosas como girassol, soja e canola, para atender a alimentação humana e a produção de biodiesel, está em constante crescimento no Brasil e no mundo. Este processo requer o uso de métodos industriais de extração por solvente, para obtenção do óleo, esse processo deve de ter uma velocidade aceitável e eficiência econômica. Quase que na totalidade das indústrias do Brasil e do mundo, utiliza o solvente hexano neste processo.Os extratores por solvente constituem-se de equipamentos onde a matéria-prima continuamente entra e recebe banhos de solvente, ocasionando a migração do óleo da semente para o solvente, que sai do extrator enriquecido pelo óleo. A essa mistura formada do solvente com o óleo extraído, dá-se o nome de micela, que posteriormente é processada para que o óleo seja separado.Cada espécie de semente oleaginosa e seu cultivo têm suas particularidades e precisa de prévia preparação para ingressar no extrator, visando uma extração eficiente. Influenciam, também, no processo, a velocidade de operação do equipamento e o volume de entrada de solvente e matéria-prima no extrator.A verificação da eficiência do processo de extração da indústria é realizada inúmeras vezes ao dia através da análise da concentração de óleo existente na micela que sai do extrator. Se o percentual de óleo na micela está abaixo do normal significa que está sendo perdido óleo retido no resíduo de matéria-prima, causando prejuízos à indústria. Tanto maior será a perda financeira quanto for a demora na constatação da ineficiência citada.A extração de óleos vegetais, por solvente em instalações industriais de grande escala, processam até 15.000 toneladas de matéria-prima por dia de operação. O Brasil tem uma área industrial muito grande voltada à extração de óleos vegetais, como óleo de soja, canola, milho, arroz e girassol. Estas indústrias de óleo usam instalações contínuas de grande porte, com predominância de extratores de extração por solvente do tipo "Rotocell", "De Smet" e "Crow-Model". Percebe-se então à necessidade de modelos matemáticos que descrevem este processo com eficácia, de forma a poder otimizar os equipamentos e o processo de extração. Para a modelagem dos processos de extração nesses equipamentos, faz-se necessário o entendimento de extratores de complexidade menor como o extrator de "Leito-Fixo" equipamento laboratorial, pois em geral os extratores assemelham-se ao leitofixo, atuando em um sistema contra-corrente cruzado. Majumdar, et al [1] e Moreira [2] desenvolveram modelos matemáticos para um extrator leito-fixo, que levam em conta características da matéria-prima, tais como: porosidades das fases bulk e poro, constante de equilíbrio, área de contato, diâmetro da partícula.Considerando que a bibliografia apresenta dados incompletos e divergentes relativos às matérias-primas, porém estes dados são necessários à modelagem dos equipamentos. Portanto, neste trabalho desenvolveu-se um equipamento laboratorial do tipo leito fixo, através de apoio do ...