Diagramas De Flujo y Balance De Masa Para Una Planta De Biodiesel

Diagrama de flujo y balance de masa para una planta de Biodiesel

Integrantes:

Glessi, Melisa Andrea
Leoni, Rocío Azul

Procesos Industriales

29/06/11
Introducción

El biodiesel es un combustible alternativo a los combustibles fósiles, fabricado a partir de material vegetal. Su combustión emite a la atmósfera una cantidad de CO2 que será absorbida por otro vegetal en elproceso de fotosíntesis. Así, el uso de un motor de encendido por compresión con biodiesel no modifica el ciclo de carbono y sólo incorpora adicionalmente el CO2 de la energía necesaria a la fabricación del combustible.

Descripción química del biodiesel

La American Standard for Testing and Materials (ASTM) define el biodiesel como una mezcla de ésteres monoalquílicos de ácidos grasos decadena larga derivados de lípidos renovables tales como aceites vegetales y que se emplea en los motores de ignición de compresión (motores diesel) o en calderas de calefacción.
Un éster monoalquílico es el producto de la reacción de un alcohol de cadena abierta no
ramificada, tal como metanol o etanol, con una grasa o un aceite (triglicéridos) para formar
glicerol (glicerina) y los esteres deácidos grasos de cadena larga, comúnmente definido como biodiesel. Los mayores componentes de un aceite vegetal son los triglicéridos, también llamados "triacilgliceroles" en el caso de grasa animal. Los triglicéridos son ésteres de glicerol con ácidos de cadena larga, llamados usualmente ácidos grasos.
El proceso de fabricación de biodiesel convierte la casi totalidad del aceite directamenteen éster. Así que el balance en masa aproximativo de producción de biodiesel se puede predecir:

Aceite [100kgs] + metanol [10kgs] biodiesel [100kgs] + glicerol [10kgs]

Existen fundamentalmente cuatro etapas importantes en esta fabricación que son la extracción del aceite, la refinación del aceite, la producción del biodiesel y su refinación y por fin el tratamiento de la glicerina y delmetanol.

Etapas del proceso de transesterificación con catálisis básica

El proceso de transesterificación tiene muchas variantes según los tratamientos que se hacen y el orden de los subsistemas en el proceso. Sin embargo, el diagrama expuesto en figura es un buen ejemplo de un proceso clásico. Este diagrama muestra de manera esquemática los procesos involucrados en la producción debiodiesel a partir de materia base con bajo contenido de ácidos grasos libres (AGL). Están concernidos los aceites de soja y raps y los aceites usados de mejor calidad. A continuación, se describen de manera breve las diferentes etapas del proceso de transesterificación, desde la recepción del aceite hasta la producción del biodiesel terminado.

Diagrama del proceso (figura 1)

La materia primaque entra en la producción de biodiesel puede ser aceites vegetales, grasas animales o aceites y grasas reciclados. Estos materiales contienen triglicéridos, ácidos grasos libres y otros contaminantes según el tipo de pre-tratamiento que recibieron antes de entrar al proceso de transformación en biodiesel. Como el biodiesel es un mono-alquilo éster de ácido graso, el alcohol primario utilizadopara formar éster es el otro mayor insumo necesario para generar la reacción química.

Existen tres formas básicas de producir biodiesel:

* Transesterificación con catalizador básico de un aceite con metanol
* Esterificación con catalizador ácido de un aceite con metanol
* Conversión del aceite en ácidos grasos, y luego en metil ésteres por catálisis ácida

Aunque latransesterificación es la reacción más utilizada al nivel mundial, los otros procesos se proponen para tratar aceites que contienen mayor porcentaje de ácidos grasos. El uso de la catálisis acida sirve como pre-tratamiento de materia base con alto contenido de ácidos grasos libres, pero la velocidad de reacción para convertir triglicéridos a metil ésteres es muy lenta. La casi totalidad de los metil...