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Regenerao e Reutilizao de uma ArgilaComercial Utilizada na Clarificao de leo Vegetal

Edson Luiz Foletto* , Carlos Cesar Almeida Alves eLuismar Marques Porto

Departamento de Engenharia Qumica e Engenharia de Alimentos - EQAUniversidade Federal de Santa Catarina, Cx. P. 476, 88040-900 Florianpolis - SC

e-mail: edson@enq.ufsc.br

Resumo: Uma das etapas mais importante do processo industrial de refino de leosvegetais consiste na clarificao do leo com argilas comerciais ativadas. No final da etapa declarificao, a argila impregnada com leo residual descartada, e a maior parte jogada ematerros, contribuindo para o aumento da poluio ambiental. Esse estudo teve por objetivoregenerar uma argila utilizada na indstria de refino de leo e reutiliz-la na clarificao deleo de soja. O leo residual contido na amostra foi extrado por solvente e essa amostra foiposteriormente submetida a tratamento cido e trmico. A ativao cida foi realizada comH2SO4 nas concentraes 3 e 6N e o tratamento trmico, nas temperaturas de 300, 400 e500 C. As amostras tratadas com cido apresentaram baixo poder clarificante. Por outrolado, a capacidade de clarificao da amostra ativada termicamente na temperatura de 500 Cfoi superior da amostra comercial utilizada como referncia.

Palavras-chave: regenerao, argila ativada, clarificao de leo

1. IntroduoA clarificao com argilas ativadas uma etapa essenci-

al no refino de leos vegetais. A argila utilizada para re-mover componentes coloridos (pigmentos, por exemplo),traos de metais, fosfolipdios, sabes e produtos de oxida-o tais como perxidos. A produo mundial anual de leorefinado, de mais de 60 milhes de toneladas, acompa-nhada pela produo de slidos de argilas ativadas usadas,contendo 30-40 % de leo residual, estimada em 600 miltoneladas7. Esses slidos impregnados com leo residual,aps removidos dos filtros, so jogados em aterros, contri-buindo para o aumento da poluio ambiental. Os leosinsaturados retidos na argila descartada se oxidam rapida-mente quando expostos ao ar, desenvolvendo forte odor epodendo sofrer combusto espontnea8, tornando sua dis-posio ao solo um problema a ser resolvido. A regenera-o desse material trar benefcios atravs da diminuio decustos no processamento industrial de leo devido areutilizao da argila e do leo residual e atravs da reduoda poluio ambiental. O leo residual pode ser utilizado nafabricao de sabes. Mtodos para recuperar o leo resi-dual utilizando extrao com solventes so bem conheci-

dos2. Mtodos laboratoriais para a regenerao de argilastem sido estudados e incluem uma srie de procedimentoscomo pr-tratamento com vapor, ativao cida e trmica eoxidao a mido sob presso1,3,4,5. Regenerao aps ex-trao supercrtica com CO2 tem sido investigada9. Umaplanta-piloto de regenerao tem sido descrita6.

O objetivo desse trabalho foi recuperar um materialadsorvente (argila) descartado de uma indstria de refinode leos de Santa Catarina e reutiliz-lo na clarificao doleo de soja.2. Material e Mtodos

Uma amostra de argila comercial (Fulmont F180) des-cartada, previamente usada na clarificao de leo de sojafoi obtida da empresa Santista Alimentos - Gaspar/SC. Aargila usada (~18 g) foi submetida ao processo de extra-o com solvente, com o auxlio de um extrator Soxhlet,para a remoo do leo residual. Utilizou-se como solventeo hexano. Esse foi aquecido at a temperatura de 60 C demodo a se obter refluxo no sistema. A extrao ocorreuat no mais se observar aumento de peso do material ex-trado. A quantidade de material extrado foi de 15% do

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peso inicial da argila estudada. A argila livre de leo foisecada a 120 C durante 24 h e em seguida, guardada emrecipiente plstico fechado. O material slido resultantefoi dividido em trs fraes. Duas foram submetidas a umposterior tratamento. Dessas duas, uma parte foi ativadatermicamente em trs diferentes temperaturas, 300, 400 e500 C por 2 h em um forno mufla com ar. A outra porofoi tratada com soluo de cido sulfrico em duas con-centraes, 3 e 6N por 2,5 e 2 h, respectivamente. A ativa-o foi realizada por agitao de uma suspenso a 10%(peso/volume) de argila em soluo cida, sob refluxo a90 C. Aps cada ativao, os slidos obtidos foram lava-dos com gua destilada at ficarem livres de ons SO42+ epostos para secar a 60 C por 24 h. O material ativado foimodo at passar totalmente por peneira 200 mesh. Todasessas amostras foram testadas na clarificao de leo desoja. Para determinar a eficincia das amostras, resultan-tes dos tratamentos trmico e cido, na clarificao de leovegetal, misturou-se a amostra com o leo de soja neutra-lizado e seco (semi-refinado) em uma proporo de 1,0%em peso de leo, por 30 min, na temperatura de 100 C,sob atmosfera de nitrognio e presso absoluta de310 mmHg. A remoo da cor foi, ento, determinada pe-las leituras de absorbncias dos leos, usando umespectrofotmetro digital WFJ525-W(24W) UV-visvel,no comprimento de onda de 450 nm. O grau de clarifica-o do leo de soja foi calculado pela equao[(A0 - A)/A0] 100, onde A0 a absorbncia do leo an-tes da clarificao e A a absorbncia do leo aps oprocesso de clarificao. Como referncia, testou-se a pr-pria amostra comercial Fulmont F180 no estado virgem.

3. Resultados e DiscussoEsse trabalho foi um estudo prvio realizado para veri-

ficar se essa argila comercial usada pela empresa SantistaAlimentos - Gaspar/SC apresentava poder de clarificaoaps ser submetida a um processo de regenerao.

Na Tabela 1 encontra-se os resultados de clarificaode leo de soja.

Observa-se que a amostra seca livre de leo (amos-tra submetida apenas ao processo de extrao por hexano)apresentou baixo poder clarificante em relao a amostrausada como referncia e as amostras submetidas ao trata-mento trmico. Isso indica que essa amostra ainda contmum certa quantidade de leo residual e/ou impurezasadsorvidas nos poros como fosfolipdeos, sabes e traosde metais (que corrobora os resultados de Ng et al.,1997),causa do baixo grau de clarificao observado.

As amostras ativadas com cido, embora tenham apre-sentado uma melhora na clarificao do leo, no desen-volveram poder clarificante comparvel com o da amostrareferncia e amostras ativadas termicamente.

Para as amostras calcinadas, observa-se que o grau declarificao aumentou com o aumento da temperatura no

processo de ativao trmica da amostra. A amostra ativadana temperatura de 350 C apresentou um poder clarificantede 71,57%, atingindo um poder comparvel ao da argilareferncia (virgem) quando ativada a 400 C (90,25%). Aamostra ativada a 500 C apresentou poder de clarificaoligeiramente superior ao da amostra referncia.

4. ConclusesA amostra regenerada nesse trabalho apresentou-se al-

tamente eficaz na clarificao do leo de soja.O processo de extrao por hexano somente, insufici-

ente para recuperar o poder clarificante da argila comercialestudada. A amostra deve ser posteriormente submetida aetapa de calcinao temperatura de no mnimo 400 C.

O poder clarificante da argila regenerada fortementedependente da temperatura a que a amostra submetidadurante o processo de ativao trmica.

5. Agradecimentos CAPES pelo suporte financeiro a um dos autores

(E.L.F).A Santista-Ceval pela amostras de argila e leo.

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Tabela I. Grau de clarificao do leo de soja.Amostra usada na clarificao Grau de clarificao

do leo de soja (%)Amostra seca livre de leo 41,24Amostra ativada com H2SO43N (2,5 h) 54,46Argila ativada com H2SO46N (2 h) 54,46Amostra calcinada a 300 C 71,58Amostra calcinada a 400 C 90,25Amostra calcinada a 500 C 93,74Fulmont F180 (virgem) 91,11

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