Obtencion biodiesel
Páginas: 17 (4235 palabras)
Publicado: 30 de abril de 2015
Determinación de la velocidad de reacción en la formación de biodiesel.
Experimentación en ingeniería química
EET
Noelia de la Cruz Díaz
Gemma Herranz Gómez
Enric Munt Roman
Tabla de contenido
1. INTRODUCCIÓN 2
2. OBJETIVOS 2
3. FUNDAMENTO TEÓRICO 3
4. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMENTO DEL EQUIPO 9
4.1. Equipo de agitación 9
4.2. Flujo dentro del reactor 10
5. MATERIAL Y REACTIVOS11
5.1. Material 11
5.2. Reactivos 11
6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 13
7. COORDINACIÓN DE LA PRÁCTICA 14
7.1. Hipótesis planteadas 14
7.2. Desarrollo de la práctica coordinada 15
8. RECOGIDA DE DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS 16
8.1. Datos Generales 16
8.2. DM5 16
8.3. DM1 20
8.4. DM2 22
9. ANÁLISIS DE RESULTADOS 24
8.1 Análisis de la velocidad de reacción 24
8.2 Análisis de la conversión 26
8.3Análisis de la formación de biodiesel 27
- DM5 27
- DM1 27
- DM2 28
10. CONCLUSIONES 30
11. BIBLIOGRAFIA 31
1. INTRODUCCIÓN
El biodiésel es un biocarburante líquido producido a partir de los aceites vegetales y grasas animales, siendo la colza, el girasol y la soja las materias primas más utilizadas para este fin.
Las propiedades del biodiésel son prácticamente las mismas que las del gasóleode automoción en cuanto a densidad y número de cetano. Además, presenta un punto de inflamación superior. Por todo ello, el biodiésel puede mezclarse con el gasóleo para su uso en motores e incluso sustituirlo totalmente si se adaptan éstos convenientemente.
El biodiésel es descrito como ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de lípidos renovables tales como aceitesvegetales o grasas de animales, y que se emplean en motores de ignición de compresión. Sin embargo, los ésteres más utilizados, son los de metanol y etanol (obtenidos a partir de la transesterificación de cualquier tipo de aceites vegetales o grasas animales o de la esterificación de los ácidos grasos) debido a su bajo coste y sus ventajas químicas y físicas.
2. OBJETIVOS
El objetivo principal deesta práctica es determinar la velocidad de reacción i la ecuación cinética de la reacción de formación del biodiesel.
Determinar experimentalmente el comportamiento de los reactores químico discontinuos.
Manipular reactivos químicos, instrumentos de medida i reactores químicos a escala de planta piloto.
Evaluar el grado de aproximación que tienen las ecuaciones teóricas propuestas para el diseñode reactores a partir de los datos conseguidos experimentalmente en el laboratorio.
3. FUNDAMENTO TEÓRICO
Aunque la esterificación es un proceso posible, el método utilizado comercialmente para la obtención de biodiésel es la transesterificación (también llamada alcohólisis).
Se basa en la reacción de moléculas de triglicéridos (el número de átomos de las cadenas está comprendido entre15 y 23, siendo el más habitual de 18) con alcoholes de bajo peso molecular (metanol, etanol, propanol, butanol) para producir ésteres y glicerina.
La reacción de transesterificación (figura 1), se desarrolla en una proporción molar de alcohol a triglicérido de 3 a 1, reaccionando en la metanólisis 1 mol de triglicérido con 3 moles de alcohol (aunque se añade una cantidad adicional de alcohol paradesplazar la reacción hacia la formación del éster metílico). El triglicérido es el principal componente del aceite vegetal o la grasa animal. Además, la formación de la base de la glicerina, inmiscible con los ésteres metílicos, juega un papel importante en el desplazamiento de la reacción hacia la derecha, alcanzándose conversiones cercanas al 100%.
Figura 1: Representación esquemática de lareacción de esterificación de aceites vegetales con metanol para producir ésteres metílicos de ácidos grasos y glicerina
En la figura 2 se presentan las diferentes reacciones que tienen lugar en la transesterificación, la cual consiste químicamente en tres reacciones reversibles y consecutivas. El triglicérido es convertido consecutivamente en diglicérido, monoglicérido y glicerina. En cada...
Determinación de la velocidad de reacción en la formación de biodiesel.
Experimentación en ingeniería química
EET
Noelia de la Cruz Díaz
Gemma Herranz Gómez
Enric Munt Roman
Tabla de contenido
1. INTRODUCCIÓN 2
2. OBJETIVOS 2
3. FUNDAMENTO TEÓRICO 3
4. DESCRIPCIÓN Y FUNCIONAMENTO DEL EQUIPO 9
4.1. Equipo de agitación 9
4.2. Flujo dentro del reactor 10
5. MATERIAL Y REACTIVOS11
5.1. Material 11
5.2. Reactivos 11
6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 13
7. COORDINACIÓN DE LA PRÁCTICA 14
7.1. Hipótesis planteadas 14
7.2. Desarrollo de la práctica coordinada 15
8. RECOGIDA DE DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS 16
8.1. Datos Generales 16
8.2. DM5 16
8.3. DM1 20
8.4. DM2 22
9. ANÁLISIS DE RESULTADOS 24
8.1 Análisis de la velocidad de reacción 24
8.2 Análisis de la conversión 26
8.3Análisis de la formación de biodiesel 27
- DM5 27
- DM1 27
- DM2 28
10. CONCLUSIONES 30
11. BIBLIOGRAFIA 31
1. INTRODUCCIÓN
El biodiésel es un biocarburante líquido producido a partir de los aceites vegetales y grasas animales, siendo la colza, el girasol y la soja las materias primas más utilizadas para este fin.
Las propiedades del biodiésel son prácticamente las mismas que las del gasóleode automoción en cuanto a densidad y número de cetano. Además, presenta un punto de inflamación superior. Por todo ello, el biodiésel puede mezclarse con el gasóleo para su uso en motores e incluso sustituirlo totalmente si se adaptan éstos convenientemente.
El biodiésel es descrito como ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de lípidos renovables tales como aceitesvegetales o grasas de animales, y que se emplean en motores de ignición de compresión. Sin embargo, los ésteres más utilizados, son los de metanol y etanol (obtenidos a partir de la transesterificación de cualquier tipo de aceites vegetales o grasas animales o de la esterificación de los ácidos grasos) debido a su bajo coste y sus ventajas químicas y físicas.
2. OBJETIVOS
El objetivo principal deesta práctica es determinar la velocidad de reacción i la ecuación cinética de la reacción de formación del biodiesel.
Determinar experimentalmente el comportamiento de los reactores químico discontinuos.
Manipular reactivos químicos, instrumentos de medida i reactores químicos a escala de planta piloto.
Evaluar el grado de aproximación que tienen las ecuaciones teóricas propuestas para el diseñode reactores a partir de los datos conseguidos experimentalmente en el laboratorio.
3. FUNDAMENTO TEÓRICO
Aunque la esterificación es un proceso posible, el método utilizado comercialmente para la obtención de biodiésel es la transesterificación (también llamada alcohólisis).
Se basa en la reacción de moléculas de triglicéridos (el número de átomos de las cadenas está comprendido entre15 y 23, siendo el más habitual de 18) con alcoholes de bajo peso molecular (metanol, etanol, propanol, butanol) para producir ésteres y glicerina.
La reacción de transesterificación (figura 1), se desarrolla en una proporción molar de alcohol a triglicérido de 3 a 1, reaccionando en la metanólisis 1 mol de triglicérido con 3 moles de alcohol (aunque se añade una cantidad adicional de alcohol paradesplazar la reacción hacia la formación del éster metílico). El triglicérido es el principal componente del aceite vegetal o la grasa animal. Además, la formación de la base de la glicerina, inmiscible con los ésteres metílicos, juega un papel importante en el desplazamiento de la reacción hacia la derecha, alcanzándose conversiones cercanas al 100%.
Figura 1: Representación esquemática de lareacción de esterificación de aceites vegetales con metanol para producir ésteres metílicos de ácidos grasos y glicerina
En la figura 2 se presentan las diferentes reacciones que tienen lugar en la transesterificación, la cual consiste químicamente en tres reacciones reversibles y consecutivas. El triglicérido es convertido consecutivamente en diglicérido, monoglicérido y glicerina. En cada...
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