Regeneração de argilas clarificantes da indústria de refino de óleos vegetais

Abstract

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaAs argilas bentoníticas são utilizadas amplamente na indústria em diversas aplicações, devido às suas propriedades como capacidade de troca catiônica, de inchamento, de adsorção e a plasticidade. A propriedade de interesse neste trabalho é a alta capacidade de adsorção que estas argilas têm, principalmente após um tratamento químico com ácido mineral, chamado ativação ácida. A indústria de óleos vegetais utiliza em uma das etapas de refino do óleo, chamada de clarificação, as argilas bentoníticas ácido-ativadas com a finalidade de retirar compostos que conferem cor ao óleo. Estes compostos são adsorvidos na argila, que quando fica saturada, é descartada e encaminhada a aterros industriais. Este resíduo é considerado perigoso por conter material oleoso, que pode entrar em combustão facilmente. Vários estudos foram feitos com a finalidade de recuperar as argilas para reuso no processo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia de regeneração da argila usada para reuso no processo industrial. Vários solventes foram estudados e escolhemos o álcool etílico como o agente de eluição, haja vista que apresentou sempre bons resultados na extração das substâncias adsorvidas, comparativamente a outros solventes, além do fato de que este álcool é menos tóxico do que os outros solventes. Foram realizados procedimentos laboratoriais com variação de tempo e temperatura de extração. Entretanto, embora tenhamos um bom índice de extração do material oleoso, 89,12% em peso, observamos um teor residual em torno de 9% em peso do óleo, verificado após lavagem com solução de hidróxido de sódio, da argila após extração com etanol. Comparando a diferença do clareamento do óleo utilizando a argila lavada e a virgem, verificamos uma diferença acentuada na coloração, quando a argila virgem foi mais eficiente no processo. Portanto, podemos considerar ineficaz o processo de recuperação das argilas usadas utilizando somente extração com solventes, neste caso o álcool etílico anidro, pois não houve regeneração da argila usada com a mesma capacidade de clareamento de uma argila virgem.The bentonitic clays are widely used in industry in many applications due to their properties such as cation exchange capacity, swelling capacity, the high adsorption power and plasticity. The property of interest in this work is the high adsorption capacity that these clays have, especially after a chemical treatment with mineral acid, called acid activation. The vegetable oil industry uses in one of the stages of oil refining, called clarification, the acid-activated bentonite clay in order to remove compounds that give color to the oil. These compounds are adsorbed on clay, and when it is saturated, it is discarded and sent to landfills. This waste is considered dangerous because it contains fatty material, which can easily ignite. Several studies have been done in order to recover the clay for reuse in the process. The objective of this study was to develop a method of regeneration of clay used for reuse in industrial process. Several solvents were studied and we chose ethanol as the elution agent considering that it always presented good results in the extraction of adsorbed substances, compared to other solvents, besides the fact that this alcohol is less toxic than other solvents. Laboratory procedures were performed with a range of time and extraction temperature However, although we have a good rate of extraction of oil material, 89.12% by weight, we had a residual level of about 9% by weight of oil, observed after washing with solution of sodium hydroxide of the clay after extraction with ethanol. Comparing the difference in the bleaching of oil using washed clay and a virgin clay, we verify a marked difference in coloration, when the virgin clay was more efficient in the process. Therefore, we may consider ineffective the regeneration process of used clays using only solvent extraction, in this case anhydrous ethyl alcohol, because there was no regeneration of the clay used with the same bleaching capacity of virgin clay