Modelagem matemática do processo de extração supercrítica de óleo essencial de Ho-Sho (Cinnamomum camphora Nees & Eberm var. linaloolifera Fujita) utilizando CO2

Abstract

Neste trabalho estudou-se o processo de extração supercrítica de óleo essencial de folhas de uma variedade de Canforeira conhecida como Ho-Sho (Cinnamomum camphora Nees & Eberm var. linaloolifera Fujita), utilizando CO2 como solvente. Os experimentos foram realizados variando os parâmetros de processo dentro das seguintes faixas: vazão de CO2 entre 1,0 e 4,0 mL/min; pressão entre 80 e 100 bar, temperatura entre 40 e 60 oC e tamanho de partícula entre 0,37 e 1,0 mm. O equipamento utilizado foi um módulo de extração supercrítica HP8670 T, com uma célula de extração de 7 mL de volume útil. Foram propostos dois modelos matemáticos para a representação do processo. O modelo 1 foi uma versão modificada do tradicional modelo do núcleo retrátil, tendo como parâmetros ajustáveis um fator de correção (a) para o coeficiente de transferência de massa no filme externo à partícula (calculado a partir da correlação de WAKAO & KAGUEI, 1982) e outro fator de correção (b) para a difusividade efetiva (calculada a partir da proposta de PINTO, 1994). O modelo 2 considerou um gradiente de concentração radial na fase sólida e utilizou, em adição aos já mencionados, um terceiro parâmetro cinético, calculado por uma equação do tipo Arrhenius, corrigido por um fator denominado g. Ambos os modelos levaram em conta o termo de dispersão axial. A etapa inicial de pressurização do extrator foi também contemplada pelos modelos, sendo um diferencial deste trabalho. As soluções numéricas dos dois modelos foram comparadas aos resultados experimentais, sendo que o modelo que melhor se ajustou foi o modelo 2. As condições que maximizaram o rendimento em óleo essencial, para as variáveis e respectivas faixas estudadas, foram: pressão de 90 bar; temperatura de 60oC; vazão de CO2 de 2,5 mL/min e tamanho de partícula de 0,37 mm.