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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.97.2022.tde-26102022-111150
Documento
Autor
Nombre completo
Juliana Adasz Carpegiani
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Lorena, 2022
Director
Tribunal
Guimarães, Daniela Helena Pelegrine (Presidente)
Monteiro Filho, Elias de Souza
Siqueira, Adriano Francisco
Título en portugués
Estudo da modelagem matemática da acetilação do glicerol catalisada por diferentes resinas poliméricas
Palabras clave en portugués
Ácido acético
Catálise
Esterificação
Glicerol
Modelagem cinética
Resumen en portugués
A esterificação do glicerol com o ácido acético é um processo de refino de um produto em abundância que resulta em ésteres importantes para a indústria química. Portanto, o atual trabalho visou simular a reação de esterificação do glicerol com o ácido acético, em catálise heterogênea com quatro resinas poliméricas diferentes, de modo a determinar os parâmetros cinéticos, onde esses foram avaliados através dos seguintes oito modelos: (i) segunda ordem reversível; (ii) segunda ordem irreversível; (iii) primeira ordem reversível; (iv) primeira ordem irreversível, com e sem a concentração de ácido acético inserida na regressão. Os resultados obtidos a partir da simulação foram comparados aos resultados experimentais e relacionados à literatura. Tais dados experimentais foram adquiridos em trabalhos paralelos desenvolvidos por outro aluno de pós-graduação do Laboratório de Catálise III da EEL/USP. Os parâmetros cinéticos foram ajustados pelo método de Newton. E os modelos cinéticos foram avaliados pelo método dos mínimos quadrados ajustados (R²aj) e o critério de informação de Akaike corrigido (AICc). Os códigos foram escritos com o auxílio do programa Wolfram Mathematica® 12.3 Student Edition. A partir dos resultados obtidos, observou-se que a consideração da reversibilidade nos modelos matemáticos não obteve parâmetros significativos, sendo que o melhor ajuste obtido foi o de primeira ordem irreversível para a maioria dos experimentos. Além disso, a exclusão da concentração do ácido acético na regressão não alterou significativamente o intervalo de confiança dos parâmetros e os ajustes de curvas para cada substância.
Título en inglés
Study of mathematical modeling of glycerol acetylation with different catalysts
Palabras clave en inglés
Acetic acid
Catalysis
Esterification
Glycerol
Kinetic modeling
Resumen en inglés
The glycerol esterification with acetic acid is a refining process of an abundant product which results in important esters of the chemical industry. Therefore, the current project goal was to simulate the reaction of esterification of glycerol with acetic acid, in heterogeneous catalysis with four different polymeric resins, in order to determine the kinetic parameters, where the following eight models were evaluated: (i) reversible second order; (ii) irreversible second order; (iii) first reversible order; (iv) irreversible first order, with and without acetic acid concentration in the regression. Such results, obtained from the simulation, were compared to the experimental ones and to the literature. The experimental data was obtained in parallel works developed by another postgraduate student from the Catalysis Laboratory III of EEL / USP. The kinetic parameters were fitted by Newtons method. And the kinetic models were evaluated by least squares (R²aj) and the Akaike information criteria corrected (AICc). The codes were written with the Wolfram Mathematica® 12.3 Student Edition simulation program. For the observed results, it was seen that, when the reversibility was inserted in the mathematic models, there were no significant parameters, and the best fitting was for the irreversible first order for most of the experiments. Furthermore, the exclusion of the acetic acid concentration in the regression did not significantly change the parameters confidence interval and the curves fitting for each substance.
 
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EQD22002_C.pdf (7.58 Mbytes)
Fecha de Publicación
2022-10-26
 
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