Producción de biodiesel mediante condiciones supercríticas a partir de aceite usado por la cadena de restaurantes Wok PDF Download
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Author: Pilar Olivares Carrillo
Publisher: Ewe Editorial Acad MIA Espa Ola
ISBN: 9783845490847
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Languages : es
Pages : 112
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El biodiesel es un combustible renovable muy discutido y cuestionado, cuya produccion, mercado y comercializacion se estan desarrollando con muchas consideraciones y cautelas. Este biocombustible ofrece, globalmente, muchas posibilidades en un mundo cada vez mas exigente energetica y ambientalmente. Este reto obliga a trabajar de modo mas intenso, buscando espacios, materias primas y procesos que hagan esta alternativa mas viable social y economicamente. El proceso de produccion de biodiesel esta basado en la reaccion de transesterificacion de aceites vegetales o grasas animales, con alcoholes de bajo peso molecular. En el presente trabajo se estudia la reaccion de transesterificacion de aceite de soja con metanol en condiciones supercriticas sin el empleo de catalizadores para la obtencion de biodiesel. Este proceso tiene la ventaja, frente a los procesos cataliticos, de que se pueden utilizar aceites usados con altos contenidos de acidos grasos libres y de agua. Ademas, como no se usan catalizadores, no es necesario el lavado y filtrado de las fases y, por tanto, no se emiten efluentes contaminantes, de manera que el proceso es respetuoso con el medio ambiente."
Author: Martha Cecilia Franco González
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Se realizó la simulación del proceso de producción de biodiesel bajo condiciones súper-críticas utilizando el programa Aspen Plus, y basando las condiciones de operación en el sistema experimental utilizado a escala piloto. El objetivo principal de la investigación es modelar la composición y el comportamiento de distintos aceites bajo las condiciones utilizadas a escala piloto, con el propósito de evaluar las propiedades y la composición del combustible obtenido, así como el consumo energético del proceso simulado. La reacción en escala piloto se llevó a cabo en un reactor continuo a 190oC y 250 bar. La relación molar metanol: aceite utilizada fue de 25:1, empleando dióxido de carbono como co-solvente. La reacción se llevó a cabo para los aceites de Crotón, Linaza, Girasol, Soja, Maíz y Canola cuya composición fue aproximada a cuatro triglicéridos: trioleina, trilinoleina, tripalmitina y triestearina. Para ello, se estimaron las propiedades de estos triglicéridos y de sus correspondientes ésteres metílicos y se introdujeron al simulador. El modelo simulado permite estimar la composición del biodiesel producido de acuerdo con la composición del aceite utilizado, así como también la densidad y la viscosidad del combustible, de acuerdo con la composición del mismo y el rendimiento esperado. Asimismo, el consumo de energía del proceso simulado es menor al reportado previamente en la literatura para procesos de producción de biodiesel en condiciones súper-críticas. El uso de dióxido de carbono como co-solvente permite disminuir el punto crítico del metanol y utilizar condiciones de reacción menos severas, resultando en una disminución de los requerimientos energéticos del proceso.
Author: Fabiola Gutiérrez Gómez
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En el presente trabajo se realiza un estudio preliminar para la optimización de la producción en la Planta Piloto de Biodiesel (PPBD) del Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM). La materia prima procesada es aceite vegetal usado, reciclado de las cafeterías del Campus Monterrey. En base a los trabajos de investigación previos en materia de Biodiesel realizados en el ITESM se determina una programación de experimentos que tiene como finalidad obtener Biodiesel de calidad aceptable dentro de normas internacionales, específicamente respecto a la norma DIN V 51606 por ser una norma muy completa. Se describe la producción e infraestructura de la PPBD así como el proceso de arranque de la misma. En el proceso de aprendizaje para la operación de la PPBD se realizan los experimentos programados y se monitorean los parámetros requeridos como una aproximación a la determinación de variables críticas que pueden servir de guía para el proceso de optimización de la producción de Biodiesel. Algunos de los parámetros especificados en la norma alemana son medidos en cada uno de los experimentos, lotes producidos, mediante pruebas implementadas con anterioridad por otros investigadores. Los resultados de calidad en los lotes producidos fueron favorables encontrándose dentro de la norma, por lo tanto el Biodiesel producido en la PPBD puede ser utilizado en vehículos con motor a Diesel. El problema detectado principalmente fue el tiempo de producción ya que los procesos de separación de fases son muy lentos. En general las variables se enfocaron al proceso de lavado para la purificación del producto y una reducción en el tiempo total de reacción. El análisis económico para la producción de Biodiesel se obtiene con la estimación del costo por energía, costo por insumos, costo de operación y costo de mantenimiento, entre otros gastos mínimos de material de seguridad principalmente. Encontrándose costos aceptables de producción debido en parte al costo del aceite vegetal utilizado. Tres escenarios alternativos son estudiados: a) escenario 1: actual proceso de producción, b) escenario 2: proponiendo la sustitución de centrifugado por calentamiento post-lavado, c) escenario 3: costo de aceite más elevado con recuperación de metanol y d) escenario 4: lotes del máximo volumen posible en el reactor. Lo anterior refleja en el análisis de sensibilidad económica realizado para el mejor escenario los valores críticos de venta de Biodiesel y costo de la materia prima utilizada.
Author: Alejandro Luque Gil
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La constante alarma del fin de los combustibles fósiles y sus problemas asociados al medio ambiente, nos recuerda que éstos son un recurso finito y que su extracción cada vez requerirá de mayores costes y mejores tecnologías de perforación, y que además, no son los más adecuados para sobreguardar el medio ambiente. Es por eso que debemos apostar por el consumo de combustibles provenientes de fuentes renovables y que sean más beneficiosos para la Tierra. Este biocombustible existe y se llama biodiesel, la alternativa renovable al combustible diesel procedente del petróleo. Este proyecto compara dos métodos nuevos de fabricación del biodiesel frente a la producción convencional. Estos tres casos de estudio son: el proceso convencional, el proceso en condiciones supercríticas y el proceso en condiciones supercríticas con la ayuda de un catalizador y de un cosolvente (CO2). Los tres casos están diseñados y analizados por el simulador Aspen plus. Los ratios molares de metanol:aceite son 3:1 y 42:1, para el caso convencional y el supercrítico, respectivamente, y 25:1:74 siendo metanol:aceite:CO2 para el caso supercrítico con catalizador y cosolvente. Los procesos 1, 2 y 3 alcanzan unas conversiones de 96, 97 y 92% con unas purezas de biodiesel de 98,7, 99,6 y 99,8%, respectivamente. El consumo energético total de las plantas diseñadas es de 2326, 2407 y 2223 kW siendo el convencional, el supercrítico y el supercrítico con catalizador y cosolvente, respectivamente. Los procesos fueron diseñados con reactores que operan de modo continuo y con una capacidad anual de 10000 toneladas de biodiesel producido.
Author: Sheila Adell Barberán
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Este proyecto investiga la obtención de biodiesel mediante trans-esterificación con etanol en continuo utilizando fluidos supercríticos con co-solvente (CO2). Se pretende encontrar las condiciones de operación y determinar las velocidades de reacción y conversiones a esteres etílicos para compararlo con el proceso convencional. Actualmente, el biodiesel se ha convertido en una de las alternativas más prometedoras para solucionar las desventajas que presentan los combustibles fósiles y es por ello que se encuentra en continua investigación. Aquí, se va a llevar a cabo un proceso basado en reacciones de transesterificación con catálisis sólida ácida, con el fin de competir con los altos tiempos de reacción que tiene el proceso convencional y además, obtener mayor porcentaje de esteres etílicos reduciendo los procesos de purificación. Para ello es necesario realizar un primer estudio termodinámico que permita determinar el punto crítico de la mezcla (aceite-alcohol-CO2) para diferentes composiciones. Esto permite conocer las condiciones de operación del proceso que aseguran estar trabajando en condiciones supercríticas, escoger la composición de mezcla apropiada (condiciones críticas menos severas) y elegir un catalizador adecuado (que pueda soportar dichas condiciones). Una vez conocidas las condiciones de operación, se lleva a cabo un diseño de experimentos, del cual se obtiene la cinética de la reacción de transesterificación. Se discuten las condiciones obtenidas comparándolas con el proceso convencional.
Author: Luisdomingo Guzmán Julio
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Actualmente, en el planeta, son generadas grandes cantidades de desechos de frutas al año como resultado de la actividad industrial y artesanal de empresas manufacturas de alimentos. En el caso de una fruta en particular: El mango, la semilla representa del 11- 25 % del peso total de la fruta y en Colombia se producen más de 200.000 toneladas de mango al año, lo cual generaría hasta 50.000 toneladas de semillas desechadas. Por tal razón, y aprovechando la oportunidad de generar productos de valor agregado a partir de desechos como éste, se plantea en este documento el aprovechamiento del aceite de semilla de mango para la generación de Biodiesel, el cual es una alternativa notable al combustible diésel, derivado del petróleo ampliamente utilizado, ya que puede ser generado por recursos naturales domésticos como el aceite de semillas, los cocos e incluso el aceite de cocina reciclado. Las condiciones de extracción supercríticas optimas trabajadas con el aceite de semilla de mango fueron 40 °C, 300 Bar, 4 ml/min de flujo de CO2 y 1 ml/min de flujo de cosolvente (Isopropanol y etanol). En este trabajo se evidencia que el rendimiento promedio de extracción supercrítica con CO2 de semilla de mango Keitt, fue 13.41% y 6.29% con isopropanol y etanol como cosolvente respectivamente. Se realizaron reacciones de Transesterificación catalizada por triplicado con NaOH como catalizador con una relación catalizador:aceite 0.1:1, relación Metanol: aceite de 1:7,60 °C de temperatura de reacción y tiempo de reacción de 90 min, encontrando rendimientos de reacción de 87.94 % y 68.45 % para el aceite extraído con cosolvente Isopropanol y etanol, respectivamente. Se llevaron a cabo pruebas y análisis para determinar las propiedades físicas del producto, densidad de 857.5 kg / m3, punto de enturbiamiento de 27.6 °C, punto de fluidez de 17.8 °C, índice de saponificación de de 116.41 mg KOH/g, índice de yodo de 45.68 mg I/g y un índice de cetano de 36.07.
Author: Roberto Guerra Olivares
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Category : Biodiesel fuels
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El biodiesel elaborado por expertos de la Universidad de Graz, Austria a partir de aceite vegetal usado reporta períodos de inducción insuficientes para cumplir con el estándar europeo de calidad, por lo que existe la necesidad de buscar una alternativa para incrementar su estabilidad a la oxidación. Una opción práctica es agregar aditivos antioxidantes al producto terminado. Si bien el aceite vegetal nuevo posee cierta concentración de antioxidantes naturales, éstos desaparecen al momento de que es usado para cocinar, por lo que la propuesta que se presenta en la presente tesis es agregar un antioxidante sintético de nombre ter-butil hidroquinona (TBHQ). Mediante el análisis Rancimat se determinó que la concentración adecuada para asegurar la producción de biodiesel estable a la oxidación es de 800 ppm. Esta tesis, por otro lado, también analiza la factibilidad de instalar una planta de producción de biodiesel desde el punto de vista económico y técnico. ECOEN es una empresa que se dedicará a la producción de biodiesel en primera instancia usando aceite vegetal usado como materia prima; teniendo la visión a mediano plazo de cambiar la materia prima a aceite de Jatropha Curcas. El reto técnico que se presentó en la planta de ECOEN fue optimizar la limitada productividad que manejaba en su diseño original. Se procedió entonces a analizar detalladamente cada operación unitaria que se llevaba a cabo para buscar los cuellos de botella y poder llegar a una solución. Se rediseñó la planta mediante el uso de tanques de reposo adicionales y un tanque calentador de aceite vegetal. Gracias a la adquisición de estos equipos mayores se logró incrementar la producción de ECOEN de 300 a 1800 litros diarios.
