Estimation of Physical Constants of Biodiesel-Related Fatty Acid Alkyl Esters: Normal Boiling Point, Critical Temperature, Critical Pressure, and Acentric Factor

Abstract

A comprehensive study regarding the estimation of normal boiling points, critical temperatures, critical pressures, and acentric factors of biodiesel-related esters is presented. Such properties are crucial for simulations of chemical processes involving biodiesel. Although reliable experimental data are available for some esters, their determination for all the existing biodiesel components is an expensive and cumbersome task. In view of that, this work aimed to investigate the performance of group contribution and corresponding state models in the calculation of these properties. The estimation models were tested in terms of accuracy and of the plausibility of combining experimental and calculated values without violating the expected physical behavior for corresponding pairs of esters and for esters belonging to the same homologous series. The main outcome of this work is a recommendation of the most feasible models for engineering applications.

Criação De Banco De Dados Para Simulação Da Produção De Biodiesel. Parte 2: Estimativa De Propriedades Termofísicas Do Biodiesel

“…Comparando os resultados com valores preditos no banco de dados NIST, os autores selecionaram os grupos de Lydersen e Joback e ressaltam o sucesso destes métodos por considerarem o valor experimental da temperatura normal de ebulição na predição da temperatura crítica. Analisando os dados obtidos pelos trabalhos de Garcia et al (2013) e Evangelista et al (2018), observou similaridade com os dados estimados neste trabalho.…”

“…O fator acêntrico (ω) é parâmetros de entrada para muitas equações de estado (NANNOOLAL et al, 2008). Além disso, Tc, Pc e ω são usados em muitas correlações para o estimativa de outras propriedades relevantes (POLING et al, 2001) Propriedades como densidade, viscosidade, condutividade térmica, tensão superficial, pressão de vapor, entalpia vaporização, propriedades críticas e fator acêntrico são essenciais para precisão de um processo de simulação de biodiesel, assim como podem ser utilizadas para avaliar as características quanto a pulverização, atomização e combustão em motores (EVANGELISTA et al, 2018).…”

“…Os resultados que foram produzidos por esta equação foram comparados com os dados experimentais de densidade de FAMES e FAEES. Um estudo abrangente sobre a estimativa de Tb, Tc, Pc e fatores acêntricos de ésteres foi realizado por Evangelista et al (2018).…”

Criação De Banco De Dados Para Simulação Da Produção De Biodiesel. Parte 1: Estimativa De Propriedades Termofísicas De Óleos Vegetais

“…A literatura revela que há um grande volume de trabalhos realizados no projeto de processos e fabricação de biocombustíveis a partir de óleos vegetais, mas os dados experimentais disponíveis para as propriedades termodinâmicas de óleos vegetais e/ou modelos de previsão são limitados (EVANGELISTA et al, 2017a;EVANGELISTA et al, 2017b;GARCIA et al, 2013;NIKITIN e POPOV, 2014;LI et al, 2016;EVANGELISTA et al, 2018) A escassez de dados das propriedades termofísicas dos componentes do biodiesel e óleos vegetais pode estar relacionada à dificuldade em obtê-los de forma pura e na realização dos experimentos, pois essas substâncias podem se degradar em condições severas (WALLEK et al, 2013;POLING et al, 2001). Sabe-se, no entanto, que os óleos vegetais não são compostos apenas por um triacilglicerol.…”

“…Óleos e gorduras podem conter dezenas de diferentes triacilgliceróis (TG), entre eles, a tripalmitina, triestearina, a trilinoleína, entre outros. Os diacilgliceróis (DG) e monoacilgliceróis (MG) também são componentes dos óleos vegetais e, possuem poucas propriedades relatadas em banco de dados, assim como os ésteres metílicos e etílicos provenientes da reação de transesterificação e/ou esterificação (WALLEK et al, 2013;CERIANI et al, 2013;NANNOOLAL et al, 2008;MOLLER et al, 2008;EVANGELISTA et al, 2018 ) Os métodos de Contribuição de Grupo (GC) têm sido utilizados nos últimos anos para estimar algumas propriedades físico-químicas de substâncias, tais como ponto de ebulição normal, propriedades críticas e fatores acêntrico (WALLEK et al, 2013;EVANGELISTA et al, 2018;GARCIA et al, 2013). O GC considera que as propriedades das moléculas dependem da natureza dos átomos e dos tipos de ligações químicas dentro das moléculas (DO CARMO et al, 2015).…”