Producao_de_Mirceno_final - Vitor e Murilo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
 
MURILO PIRES GALVÃO 
VITOR FERREIRA DO NASCIMENTO 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE CASO: PRODUÇÃO DE MIRCENO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2021
i 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 1 
2 OBJETIVOS .................................................................................................................................. 2 
2.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................................... 2 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................................... 2 
3 METODOLOGIA ......................................................................................................................... 3 
3.1 A REAÇÃO ................................................................................................................................ 3 
3.2 AS PROPRIEDADES FÍSICO-QUIMICAS E DE SEGURANÇA DOS REAGENTES E 
PRODUTOS ........................................................................................................................................... 4 
3.2.1 β-Pineno ............................................................................................................................................ 4 
3.2.2 Mirceno ............................................................................................................................................. 5 
3.2.1 Limoneno .......................................................................................................................................... 6 
3.2.1 ψ-Limoneno ...................................................................................................................................... 7 
3.3 EQUILÍBRIO QUÍMICO DO REATOR ................................................................................... 8 
3.4 A CINÉTICA QUÍMICA............................................................................................................ 9 
3.5 A ESCOLHA DO TIPO DE REATOR .................................................................................... 11 
3.6 EQUAÇÃO DE PROJETO PARA O REATOR PFR .............................................................. 12 
3.7 DIMENSIONAMENTO DOS TUBOS DO REATOR ............................................................ 13 
3.8 DETERMINAÇÃO DOS CALORES DE REAÇÃO ............................................................... 14 
3.9 DIMENSIONAMENTO DA TROCA TÉRMICA ................................................................... 14 
4 MEMORIAL DE CÁLCULO .................................................................................................... 16 
4.1 EQUILIBRIO QUÍMICO ......................................................................................................... 16 
4.2 CINÉTICA QUÍMICA ............................................................................................................. 16 
4.3 PROJETO DO REATOR PFR .................................................................................................. 16 
4.4 CALORES DE REAÇÃO ......................................................................................................... 17 
4.5 PROJETO TÉRMICO .............................................................................................................. 17 
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS .......................................................................................... 18 
5.1 DA CONVERSÃO PREVISTA ............................................................................................... 18 
5.2 DA SELETIVIDADE PREVISTA ........................................................................................... 18 
5.3 DO VOLUME DO REATOR ................................................................................................... 19 
5.4 DO PROJETO TÉRMICO ........................................................................................................ 19 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................................................... 20 
 
 
1 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
O Mirceno, ou β-mirceno é um composto orgânico oleofínico natural, é da classe dos 
terpenos, que são dímeros do isopreno. Ele está presente no óleo essencial de algumas plantas, 
como o loureiro, verbena, pinheiro e maconha. É um intermediário importante na produção de 
diversos sabores e fragrâncias. 
O Mirceno é uma substância volátil e facilmente oxidável. Esse isômero foi 
sintetizado pela primeira vez em 1965. Neste trabalho a matéria prima utilizada para a obtenção 
do mirceno será o β-pineno, que é um líquido incolor obtido também a partir de fontes naturais. 
O processo principal de obtenção do mirceno neste estudo de caso é a termo-
isomerização do pineno, reação de alta conversão, boa seletividade e taxa de reação. 
Também será discutida uma breve análise econômica do processo, para avaliar sua 
viabilidade e produtividade. 
 
2 
 
 
 
2 OBJETIVOS 
2.1 OBJETIVO GERAL 
O objetivo deste trabalho é analisar e dimensionar um sistema para a produção do 
mirceno através da termo-isomerização do β-pineno em um reator adequado para uma 
produção anual de 45 toneladas deste produto. Espera-se obter uma pureza de pelo menos 80% 
e serão propostas também, alternativas para a separação do mirceno de subprodutos, 
considerando suas diferenças físico-químicas. 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
Desenvolver os seguintes pontos para um sistema reacional de produção de mirceno: 
 Escolha do método de produção ótimo. 
 Determinação do tipo de reator e seu regime de trabalho. 
 Discussão sobre formas de otimizar o processo e separação dos produtos. 
 Realizar análise econômica do processo, para determinar sua viabilidade. 
 Dimensionar o sistema reacional, com balanços de massa e energia. 
 
3 
 
 
 
3 METODOLOGIA 
Primeiramente, recorremos a bibliografia para encontrar dados cinéticos e químicos 
da reação em questão, para determinar o processo ótimo de produção do mirceno. 
3.1 A REAÇÃO 
De acordo com os estudos de Stolle et al (2006), o mirceno pode ser produzido através 
da termo isomerização do β-pineno, em uma reação de primeira ordem que produz dois 
subprodutos: o limoneno e o ψ-limoneno. 
 
Figura 1: Reagentes e produtos da termo isomerização do β-pineno (Adaptado de 
Stolle et al. 2006) 
Tal reação possui conversão de quase 100% a 450°C, ocorre em fase gasosa e possui 
boa seletividade, de 80%, um dado bem conveniente, visto que a pureza necessária do produto 
final também é de 80%. 
Os subprodutos também são óleos essenciais fragantes, com certo valor agregado e 
propriedades químicas semelhantes. 
O limoneno é encontrado em frutas cítricas, sendo o principal componente do óleo das 
cascas de limões e laranjas, é volátil e, por isso, responsável pelo cheiro que essas frutas 
apresentam. 
A cinética desta reação é determinada nos artigos de Stolle et al (2006 e 2007), e será 
discutida em um próximo tópico neste trabalho. 
 
 
4 
 
 
 
3.2 AS PROPRIEDADES FÍSICO-QUIMICAS E DE SEGURANÇA DOS REAGENTES 
E PRODUTOS 
 
As propriedades físico-químicas do β-pineno, mirceno, limoneno e ψ-limoneno foram 
calculadas utilizando a estimativa segundo o método de Joback no software disponível no site 
Checalc. As informações de segurança foram obtidas no portal da Sigma-Aldrich. 
3.2.1 β-Pineno 
As propriedades físico-quimicas calculadas do β-pineno estão apresentadas na figura 
a seguir: 
 
Figura 2: Propriedades físico-químicas do β-pineno (Checalc, 2021) 
As informações de segurança obtidas são as seguintes: 
5 
 
 
 
 
Figura 3: Ficha de segurança do β-pineno. 
3.2.2 Mirceno 
As propriedades físico-quimicas calculadas do mirceno estãoapresentadas na figura 
a seguir: 
 
Figura 4: Propriedades físico-químicas do mirceno (Checalc, 2021) 
6 
 
 
 
As informações de segurança obtidas são as seguintes: 
 
Figura 5: Ficha de segurança do mirceno. 
3.2.1 Limoneno 
As propriedades físico-químicas calculadas do limoneno estão apresentadas na figura 
a seguir: 
 
Figura 6: Propriedades físico-químicas do limoneno (Checalc, 2021) 
7 
 
 
 
As informações de segurança obtidas são as seguintes: 
 
Figura 7: Ficha de segurança do limoneno. 
3.2.1 ψ-Limoneno 
As propriedades físico-químicas calculadas do ψ-limoneno estão apresentadas na 
figura a seguir: 
 
 
Figura 8: Propriedades físico-químicas do ψ-limoneno (Checalc, 2021) 
8 
 
 
 
As informações de segurança obtidas são as seguintes: 
 
Figura 9: Ficha de segurança do ψ-limoneno. 
3.3 EQUILÍBRIO QUÍMICO DO REATOR 
Para a determinação da constante de equilíbrio da produção do mirceno, utiliza-se a 
equação a seguir para descobrir a constante de equilíbrio na temperatura padrão (ATKINS, 
2012): 
∆𝐺° = −𝑅𝑇𝑙𝑛𝐾𝑒𝑞 
Na sequência, usaremos outra equação para transformar a constante de equilíbrio para 
a temperatura de reação e poder analisar o comportamento do equilíbrio químico: 
ln (
𝐾2
𝐾1
) =
∆𝐻°
𝑅
(
1
𝑇1
−
1
𝑇2
) 
Por fim, para usar a constante de equilíbrio na determinação da conversão real do 
projeto, utiliza-se a relação: 
𝑋𝑎 =
∑ 𝐾𝑒𝑞
1 + ∑ 𝐾𝑒𝑞
⁄ 
9 
 
 
 
3.4 A CINÉTICA QUÍMICA 
Todos os dados cinéticos apresentados neste relatório foram estudados 
extensivamente por Stolle et al. em seus artigos e são definidos neste capítulo para fins de 
cálculo posterior. 
Para o cálculo das constantes de velocidade de reação, usa-se a equação de Arrhenius 
(ATKINS, 2012): 
𝑘 = 𝐴𝑒
−𝐸𝑎
𝑅𝑇 
Os dados de energia de ativação e fator de frequência são fornecidos: 
Tabela 1: Energias de ativação e fatores de frequência (Stolle et al, 2007) 
Composto Energia de Ativação [kJ mol-1] Fator de Frequência[s-1] 
β-pineno 186±3 2,3E14 
Mirceno 188±3 2,9E14 
Limoneno 177±4 5,5E12 
ψ-limoneno 176±4 1,8E12 
 
A constante de velocidade da reação total de isomerização do β-pineno corresponde a 
soma das constantes de velocidade dos produtos, assim, é simples calcular a constante de 
velocidade de reação (ATKINS, 2012): 
𝑘𝑡 = ∑ 𝑘𝑖
𝑖
0
 
Para a determinação da conversão em nosso sistema reacional, vamos admitir que a 
conversão obtida em escala laboratorial pode ser traduzida para escala industrial, porém com a 
ressalva que sem dados de escala piloto deste processo não se pode ter certeza sobre se a 
conversão se manterá, mesmo que os dados cinéticos obtidos por Stolle et al. apontem que sim. 
Os dados de conversão que serão utilizados estão apresentados no gráfico a seguir. 
10 
 
 
 
 
Figura 10: Conversão do β-pineno em função da temperatura (Adaptado de Stolle et 
al, 2007) 
Os dados de seletividade utilizados estão apresentados no gráfico a seguir. 
 
Figura 11: Seletividade do mirceno em função da temperatura (Stolle et al, 2007) 
Observa-se que a partir de 450°C, a conversão se aproxima de 100% e a seletividade, 
80% e após esta temperatura, não há ganho em termos de conversão, mas ocorre diminuição 
da seletividade, portanto, o sistema reacional operará de maneira ótima em 450°C e esta será a 
temperatura de reação escolhida para o reator. 
Em experimentos em escala laboratorial, Stolle et al (2006) testou três arranjos de 
reatores homogêneos: HCP (Pirólise em alta concentração) recheado e vazio e DCP (Pirólise 
em gás diluído). Para otimizar a produtividade e evitar um reator excessivamente grande, ou 
um gasto exorbitante de nitrogênio, optamos pelo processo de pirólise em alta concentração. 
11 
 
 
 
 
Figura 12: Resultados experimentais para três arranjos de reatores. (Stolle et al, 
2006) 
A razão entre área superficial de recheio versus volume reacional, também possui 
dados de seletividade em vários pontos: 
 
Figura 13: Seletividade da reação em função da área de recheio versus volume reacional. 
(Stolle et al, 2006) 
 
3.5 A ESCOLHA DO TIPO DE REATOR 
Primeiramente, deve-se determinar qual o regime de produção do mirceno, onde há 
duas opções: batelada ou contínuo. Neste caso, estamos trabalhando com uma reação rápida, 
com baixo tempo de residência (será demonstrado nos próximos capítulos), portanto, é natural 
que o processo contínuo seja preferido. 
12 
 
 
 
A próxima escolha é quanto ao tipo de reator utilizado, onde novamente temos duas 
boas opções, o reator de mistura perfeita CSTR ou o reator tubular PFR. Reforçando o que foi 
dito anteriormente, é uma reação rápida com baixo tempo de residência em fase gasosa, 
portanto o reator PFR será o escolhido, por possuir bom desempenho em reações em fase 
gasosa e boa conversão. 
Há um método para determinação do melhor reator para determinado processo químico, 
fazendo um gráfico de conversão versus 1 −𝑟𝑎⁄ , onde a área definindo um retângulo no ponto 
final como um vértice o ponto 0;0 como outro; é comparada a área sob a curva, esta primeira 
representando o CSTR e a última representa o PFR, a menor área corresponde ao reator mais 
indicado para o processo. 
 
Figura 14: Gráfico para determinação do reator ótimo. (Os autores, 2021) 
A produção objetivo do sistema reacional é de 45 toneladas anuais, o que se aproxima 
a 5,2 kg/h, uma produção relativamente baixa, ou seja, espera-se que um reator pequeno baste 
para suprir a demanda. 
3.6 EQUAÇÃO DE PROJETO PARA O REATOR PFR 
Para dimensionar o reator PFR, precisamos primeiramente definir alguns termos e 
variáveis do processo. O primeiro termo a ser determinado é a taxa de reação, 𝑟𝑎, que depende 
da constante de velocidade de reação e da concentração do reagente. (FOGLER, 1992) 
−𝑟𝑎 = 𝑘𝐶𝑎 
13 
 
 
 
Como a concentração de entrada do reagente é constante e a constante de velocidade 
de reação depende da temperatura, como o processo é isotérmico, também é considerada 
constante para esse processo. 
O próximo passo é determinar o regime de operação do reator, neste caso, contínuo, 
pistonado e com vazão volumétrica constante. A equação de projeto para o PFR pistonado é 
(FOGLER, 1992): 
𝑉 = 𝐹𝑎0 ∫
𝑑𝑋𝑎
−𝑟𝑎
𝑋𝑎
0
 
Substituindo a taxa de reação pelo produto 𝑘𝐶𝑎, precisa-se substituir 𝐶𝑎 por 𝐶𝑎0, 
utilizando a seguinte relação: 
𝐶𝑎 =
𝐹𝑎
𝑣
=
𝐹𝑎0(1 − 𝑋𝑎)
𝑣0(1 + 𝜀𝑋𝑎)
= 𝐶𝑎0 (
1 − 𝑋𝑎
1 + 𝜀𝑋𝑎
) 
Como a estequiometria da reação é 1:1, 𝜀 = 0, portanto, a equação para 𝐶𝑎0 é 
simplificada da forma: 
𝐶𝑎 = 𝐶𝑎0(1 − 𝑋𝑎) 
Substituindo na equação de projeto do reator: 
𝑉 =
𝐹𝑎0
𝑘𝐶𝑎0
∫
𝑑𝑋𝑎
1 − 𝑋𝑎
𝑋𝑎
0
 
Por fim, basta integrar a equação para determinar o volume reacional necessário 
(FOGLER, 1992): 
𝑉 = −
𝐹𝑎0
𝑘𝐶𝑎0
ln(|𝑋𝑎 − 1|) 
3.7 DIMENSIONAMENTO DOS TUBOS DO REATOR 
Como o volume do reator é reduzido, podemos projetar um arranjo compacto e 
eficiente no quesito troca térmica e disponível comercialmente. 
Sugerimos três tubos de ¾”, com comprimento da seção de reação de 110 cm e 
comprimento total de 190 cm, sendo estes 80cm excedentes para aquecimento do reagente até 
a temperatura de reação. O volume da seção reacional será dimensionado com excedente de 
segurança de 22% em volume do reator. A seção de troca térmica tratará do layout do reator 
mais a fundo. 
14 
 
 
 
3.8 DETERMINAÇÃO DOS CALORES DE REAÇÃO 
Para descobrir se a reação em questão é exotérmica ou endotérmica, é necessário 
calcular sua entalpia de reação na temperatura em questão. 
Para o cálculo da entalpia de reação, é utilizado os dados de entalpia obtidos para 
temperatura ambiente anteriormente e corrigidos para a temperatura com a seguinte equação. 
∆𝐻 = ∆𝐻° + ∫ 𝐶𝑝𝑑𝑇
𝑇1
𝑇0
 
Para uma reação qualquer 𝑅 → 𝑃, a entalpia de reação é definida como: 
∆𝐻 = ∑ ∆𝐻𝑃 − ∑ ∆𝐻𝑅 
Se o valor encontrado para a entalpiade reação for positivo, a reação é endotérmica, 
se for negativo, a reação é exotérmica. 
3.9 DIMENSIONAMENTO DA TROCA TÉRMICA 
Como dito anteriormente, o PFR operará de maneira isotérmica e isobárica, para 
garantir isto, precisamos de um sistema de troca térmica, no caso, usaremos um forno que 
fornecerá o calor para os tubos passando por ele, desta forma, ocorrerá o aquecimento em fase 
líquida, até a temperatura de ebulição do β-pineno, a mudança de fase, o aquecimento do gás 
até 723K e até este ponto inicia o sistema reacional. 
A troca de calor funcionará por um sistema semelhante ao apresentado no trabalho 
“Síntese Do Mirceno A Partir Da Isomerização Térmica Do β-Pineno - 2006”, para ter um 
coeficiente global de troca térmica conhecido. (KOLICHESKI, 2006) 
 
Figura 15: Croqui do layout do sistema reacional+aquecimento. (Os autores, 2021) 
A quantidade de calor necessária para aquecer o β-pineno a 723K a partir da 
temperatura ambiente é de (SMITH, 2007): 
15 
 
 
 
𝑄 = 𝐹𝑖∆𝐻𝑣𝑎𝑝 + 𝐹𝑖 ∫ 𝐶𝑝𝑑𝑇
𝑇2
𝑇1
 
Observa-se que ocorre a vaporização do reagente antes da entrada no sistema 
reacional. 
Também deve-se levar em conta que o gás nitrogênio, neste caso utilizado como gás 
de arraste também precisa ser aquecido, apesar de estar sempre presente neste processo 
estacionário, sofre variações de temperatura ao longo do processo e precisa ser sempre 
corrigida 
A equação para a transferência de calor na superfície do tubo é a seguinte: 
𝑄 = 𝑈𝐴𝛥𝑇𝑙𝑛 
A temperatura média logarítmica é dada por (SMITH, 2007): 
∆𝑇𝑙𝑛 = (
∆𝑇2 − ∆𝑇1
𝑙𝑛 (
∆𝑇2
∆𝑇1
⁄ )
) 
Com estes dados calculados, é simples determinar a temperatura que o ar necessita ser 
aquecido no forno para atingir a transferência de calor desejada. 
O dimensionamento da área de troca térmica do condensador é realizado de maneira 
semelhante ao dimensionamento do sistema de aquecimento. 
A seção do PFR em que ocorrerá a reação, deverá ter um aquecimento para suprir o 
calor de reação necessário, evitando a queda de temperatura e mantendo o reator isotérmico. 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
 
4 MEMORIAL DE CÁLCULO 
4.1 EQUILIBRIO QUÍMICO 
Seguindo o que foi apresentado na seção de metodologia, calculou-se as constantes de 
equilíbrio para cada reação paralelo, e a constante de equilíbrio total obtida para o sistema 
reacional foi de: 
Tabela 2: Relação da conversão com a constante de equilíbrio. 
Constante de equilíbrio total Conversão prevista 
24,1 0,96 
Desta forma, pudemos prosseguir com os cálculos de cinética e dimensionamento do 
reator. 
4.2 CINÉTICA QUÍMICA 
Usando a metodologia apresentada para o cálculo das constantes de velocidade de 
reação para cada composto, os resultados obtidos foram os seguintes: 
Tabela 3: Constantes de velocidade para cada reação paralela. 
Composto Constante de velocidade 
β-pineno 8,31 
Mirceno 7,51 
Limoneno 0,343 
ψ-limoneno 0,889 
A constante de velocidade de reação total para o sistema é definida pela soma das 
constantes de velocidade de reação dos produtos. (Stolle et al, 2007) 
4.3 PROJETO DO REATOR PFR 
Para o projeto do reator tubular, foi seguida a metodologia apresentada anteriormente, 
utilizando os dados cinéticos já calculados e os valores de vazão volumétrica para a produção 
desejada, chegou-se a um volume de reator igual á: 
𝑉 = 0,845𝐿 
17 
 
 
 
Para este volume, procurou-se utilizar um diâmetro comercial, no caso para ¾”, o 
comprimento de três tubo para atingir a seção reacional e ter um fator de segurança de 19% em 
volume foi de 110cm. 
4.4 CALORES DE REAÇÃO 
O calor para cada reação paralela foi calculado e ponderado pela seletividade 
calculada a partir da concentração final de cada composto na mistura final. 
As seletividades encontradas foram de: 
Tabela 4: Seletividade de cada composto na reação. 
Composto Seletividade 
Mirceno 85,91% 
Limoneno 3,92% 
ψ-limoneno 10,17% 
Os calores de reação para cada composto e o total estão apresentados na tabela a 
seguir: 
Tabela 5: Entalpias de reação para a termoisomerização do β-pineno. 
Composto Entalpia de Reação (J/mol) 
Mirceno 1081,12 
Limoneno -8,32 
ψ-limoneno 202,19 
TOTAL 949,01 
4.5 PROJETO TÉRMICO 
Seguindo a metodologia apresentada, dividimos para entendimento cada potência de 
aquecimento necessária: 
Seção de troca térmica Potência do aquecimento (W) 
Aquecimento e vaporização do reagente 358 
Superaquecimento do reagente e do gás inerte 1050 
18 
 
 
 
Aquecimento da seção reacional 3780 
Resfriamento dos produtos 1300 
A potência total do sistema de troca térmica, é de aproximadamente 6500W, 
considerando um fator de eficiência de 80%, seria necessário um sistema com capacidade de 
aproximadamente 8125W. 
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 
Os principais resultados a serem discutidos são: a conversão prevista, a seletividade 
prevista e o volume do reator PFR. Tais assuntos terão seus tópicos específicos. 
5.1 DA CONVERSÃO PREVISTA 
Tanto os dados de Stolle et al, quanto os da Dra. Kolicheski apresentam dados de 
conversão para a reação, os de Stolle, obtidos em escala laboratorial, em reatores muito 
pequenos e em condições relativamente ideiais, já os de Kolicheski, foram obtidos através de 
experimentos em escala piloto, com sistemas mais complexos e com mais variáveis. Ambos os 
resultados foram utilizados para o esboço inicial deste trabalho, porém, conforme avançava o 
equacionamento, surge uma possibilidade de prever uma conversão real para o nosso reator em 
particular, utilizando dados termodinâmicos e de equilíbrio químico, onde a conversão prevista 
para este processo em particular foi de 96%, valor que se encaixa próximo aos dois valores de 
conversão encontrados na literatura. 
5.2 DA SELETIVIDADE PREVISTA 
Assim como no item anterior, há respaldo na literatura sobre a seletividade do 
processo de termo-isomerização do β-pineno, porém, a temperatura escolhida interefere neste 
ponto, pois ocorre um deslocamento do equilíbrio a cada temperatura. 
Em nosso caso, utilizando as equações termodinâmicas e de equilíbrio, pôde-se prever 
a seletividade de cada composto, com a seletividade do mirceno atingindo 85,9%, valor pouco 
superior ao encontrado na literatura. 
Para provar estes dados, seria necessário fazer experimentos em escala piloto para 
determinar se a modelagem matemática é coerente com a ocorrência empírica. 
19 
 
 
 
5.3 DO VOLUME DO REATOR 
Este ponto é que mais nos distanciamos da literatura, pois utilizamos uma produção 
maior de mirceno e consequentemente, utilizamos um reator de maior volume. 
Como a reação para a produção de mirceno possui tempo de residência baixo (0,368s), 
alta conversão e seletividade para a temperatura escolhida, trata-se de uma reação rápida, que 
não necessita de um sistema reacional excessivamente grande para produzir as 45 toneladas 
anuais previstas. 
Mesmo assim, um reator de menos de 1L de volume, é um pequeno reator, portanto, 
para validar a metodologia, seria necessário, novamente, experimento em escala piloto. 
5.4 DO PROJETO TÉRMICO 
Este é o ponto mais delicado deste trabalho, pois todo o equacionamento do reator foi 
feito considerando a operação isotérmica, porém, caso não seja possível atingir este parâmetro 
de operação, seria preciso repensar o modelo matemático do reator. 
Para o sistema de aquecimento, vaporização e superaquecimento, considerou-se um 
sistema com coeficiente global de troca térmica conhecido e a partir disso determinou-se a 
carência de calor e área de troca térmica necessária, porém, o ideal nesse caso era realizar um 
dimensionamento rigoroso do trocador de calor, em uma planta com integração energética, e 
realizar experimentos em escala reduzida, para ter a certeza da viabilidade material do processo 
de troca de calor. 
 
 
 
 
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6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Ao final, após toda a descrição matemática é preciso avaliar também se o processo é 
economicamenteviável. 
Solicitamos orçamentos para o β-pineno 95% e para o Mirceno 90%, obtivemos valor 
de US$5,83 para o pineno e US$42,50 para o Mirceno, sendo o lucro por kg produzido de 
US$36,67, porém este lucro apenas avalia a diferença de valor entre o reagente e o produto. 
Para ter uma visão mais ampla do processo, deveria ser considerado o custo de 
manutenção, instalação e de operação dos equipamentos, custo de insumos, utilidades e mão 
de obra. 
Outro ponto que ressaltamos é a pureza do mirceno que obtemos, próxima de 80%, é 
abaixo do esperado pelo mercado, ou seja, será necessário um processo de purificação na 
sequência, avaliamos que um processo de destilação simples já seria suficiente para melhorar 
a pureza do produto, já que as diferenças de temperaturas de ebulição são maiores que 20°C. 
Por fim, resta a curiosidade e vontade de executar este projeto em escala piloto, 
desenvolvendo soluções e comprovando hipóteses. 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
STOLLE, A., et al. Thermal Behaviour of Selected C10H16 Monoterpenes. 2006. 
STOLLE, A., et al. Comprehensive Kinetic and Mechanistic Considerations for the Gas-
PhaseBehaviour of Pinane-Type Compounds. 2007. 
Checalc: Disponível em: https://checalc.com/solved/property_joback.html. Acesso em 
10/07/2012 
ATKINS, P. W. PAULA, J. de. Físico-Química, volume 2. 9 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
FOGLER, H. S., "Elements of Chemical Reaction Engineering", 2nd Edition, Prentice Hall, 
New Jersey, 1992. 
KOLICHESKI, Mônica Beatriz. SÍNTESE DO MIRCENO A PARTIR DA ISOMERIZAÇÃO 
TÉRMICA DO β-PINENO. 2006. 120 f. Tese (Doutorado) - Curso de Engenharia Química, 
Engenharia Química, Universidade Federal de Paraná, Curitiba, 2006. 
SMITH, J. M., VAN NESS, H. C., ABBOT, M. M. Introdução à Termodinâmica da Engenharia 
Química. Editora LTC, 7ª. Ed. 2007.