Abstract
This study investigated the efficiency of microfiltration with ceramic membranes in separating biodiesel and glycerin. Synthetic blends (feed solution) were prepared with mass composition of 80% biodiesel, 10% glycerin and 10% anhydrous ethanol. Runs were performed in the micro and ultrafiltration module, in batch mode, using tangential filtration. Experiments were carried out with Al 2 O 3 /TiO 2 tubular ceramic membranes with average pore size of 0.2, 0.4 and 0.8 µm, filtration area of 0.005 m 2 , at 60oC and transmembrane pressures of 1.0, 2.0 and 3.0 bar. Membrane performance was evaluated based on its capacity to retain glycerin and permeate flux values. The low content of glycerin in the permeate, 0.04-0.1 wt%, demonstrates a high potential with respect to the use of ceramic membranes in the separation stage of biodiesel.
Highlights
A diminuição das reservas de petróleo e a consequente elevação dos preços demonstram a necessidade da obtenção de alternativas de recursos energéticos que permitam a substituição do petróleo (POUSA et al, 2007)
O ácido graxo reage com um álcool na presença de um catalisador ácido para formar ésteres de cadeias longas de ácidos graxos e água (VAN GERPEN, 2005)
As membranas cerâmicas de 0,2; 0,4 e 0,8 μm foram eficientes na separação de biodiesel e glicerina
Summary
Os experimentos foram realizados em batelada com diferenças de pressão aplicadas através da membrana de 1,0; 2,0 e 3,0 bar, na temperatura de 60oC. O biodiesel puro foi recirculado no módulo sem a membrana, para que toda água remanescente da limpeza fosse removida. A limpeza das membranas foi realizada em banho ultrassônico com solução de NaOH 1% a 70oC. Após cada ciclo de regeneração foi medido o fluxo com água deionizada, garantindo a reprodutibilidade dos experimentos. O fluxo permeado foi obtido por meio da coleta da massa de permeado em função do tempo, medida em uma balança semianalítica (BG 4000 - Gehaka), e calculado pela Equação 1. Na equação 1, Jperm é o fluxo permeado (kg h-1 m-2), mp é a massa em kg, t é o intervalo de tempo em horas e A é a área de permeação da membrana expressa em m2. Sendo Cal e Cper as concentrações de glicerina na alimentação e no permeado, respectivamente
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