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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Simulação da produção de biodiesel usando o software COCO
Other Titles: Simulation of biodiesel production using COCO software
metadata.dc.creator: Corrêa, Diana Vinhote
metadata.dc.contributor.advisor1: Batista, Joel dos Santos
metadata.dc.contributor.referee1: Menezes, Jean Michel dos Santos
metadata.dc.contributor.referee2: Trindade, Wanderson Gonçalves
metadata.dc.description.resumo: Atualmente mais da metade da matriz energética mundial provém de fontes não-renováveis, impulsionando o interesse por biocombustíveis, a principal vantagem do uso de biodiesel é a redução dos gases causadores do efeito estufa. O presente estudo teve como objetivo simular a produção de biodiesel utilizando o software COCO. O uso de ferramentas computacionais, como o COCO, otimiza os cálculos que antes eram realizados manualmente, facilitando o planejamento na indústria química. Assim a simulação permite a otimização de variáveis da reação, pelo fato de ser gratuito, o software COCO é uma alternativa viável dentro da indústria química. A metodologia baseou-se na coleta de dados em fontes acadêmicas e sites renomados como NIST (National Institute of Standards and Technology) e PubChem, posteriormente foram feitas planilhas com todas as propriedades e componentes que não haviam no banco de dados do software. Por fim, foram inseridas as informações termofísicas no pacote ChemSep3 e foi realizada a simulação. As propriedades termofísicas dos componentes do óleo (trioleína, dioleína e monoleína) foram calculadas através do software COCO, posteriormente foram comparadas com dados experimentais. Observou-se boa concordância, especialmente para a monoleína, validando os cálculos simulados. A temperatura de ebulição, temperatura crítica e volume crítico demonstraram proximidade com os valores experimentais para o óleo de macaúba. A simulação no reator CSTR, revelou que para uma conversão de 60%, o volume de 0,5 m³ (500 L) é suficiente sob condições específicas (T = 333,15 K e P = 400 kPa). O gráfico volume versus conversão, mostrou que aumentos adicionais de volume se tornam ineficazes devido ao equilíbrio cinético. Além disso, a análise concentração versus tempo espacial evidenciou um rápido consumo de triglicerídeos e metanol, com formação gradual do biodiesel até atingir estabilidade em 20 minutos. Portanto, a simulação apresentou resultados coerentes com a literatura, validando a eficiência do software COCO como ferramenta para modelagem e otimização na produção de biodiesel.
Abstract: Currently, more than half of the global energy matrix comes from non-renewable sources, driving interest in biofuels. The main advantage of using biodiesel is the reduction of greenhouse gases. This study aimed to simulate biodiesel production using the COCO software. The use of computational tools, such as COCO, optimizes calculations that were previously performed manually, facilitating planning in the chemical industry. Thus, the simulation allows the optimization of reaction variables, and because it is free, the COCO software is a viable alternative within the chemical industry. The methodology was based on data collection from academic sources and renowned websites such as NIST (National Institute of Standards and Technology) and PubChem. Subsequently, spreadsheets were created with all the properties and components not included in the software's database. Finally, the thermophysical information was inserted into the ChemSep3 package, and the simulation was performed. The thermophysical properties of the oil components (triolein, diolein, and monoolein) were calculated using COCO software and compared to experimental data. Good agreement was observed, especially for monoolein, validating the simulated calculations. The boiling temperature, critical temperature, and critical volume showed proximity to the experimental values for macaúba oil. The simulation of the CSTR reactor revealed that, for a 60% conversion, a volume of 0.5 m³ (500 L) is sufficient under specific conditions (T = 333.15 K and P = 400 kPa). The volume versus conversion graph showed that additional increases in volume become ineffective due to kinetic equilibrium. Moreover, the concentration versus space-time analysis demonstrated rapid consumption of triglycerides and methanol, with gradual biodiesel formation until stability was reached at 20 minutes. Therefore, the simulation presented results consistent with the literature, validating the efficiency of the COCO software as a tool for modeling and optimization in biodiesel production.
Keywords: Projeto de reatores
Reactor design
Simulação
Software COCO
Simulation
COCO software
Biodiesel
metadata.dc.subject.cnpq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: ICET - Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia (Itacoatiara)
metadata.dc.publisher.course: Química Industrial - Bacharelado - Itacoatiara
Citation: CORRÊA, Diana Vinhote. Simulação da produção de biodiesel usando o software COCO. 2024. 31f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química Industrial) - Universidade Federal do Amazonas, Itacoatiara, 2024.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/8429
metadata.dc.subject.controlado: .
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