mayo 31, 2014

Biodiesel a partir de aceites vegetales usados utilizando catalizadores heterogéneos


El pasado 27 de mayo Lisania y Pablo, defendieron con éxito su Trabajo Especial de Grado, obteniendo la aprobación por parte del Jurado integrado por los Profesores Eduardo González, Cintia Chandler y Cateryna Aiello Mazzarri...

Felicidades y Muchos éxitos!!!





Roa Pablo, Valbuena Lisanias. Producción de biodiesel a partir de aceites vegetales usados utilizando catalizadores heterogéneos"(2014). Laboratorio de Tecnología de Alimentos y Fermentaciones Industriales. Escuela de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia, Maracaibo, Venezuela. Tutora Académica: Cateryna Aiello Mazzarri. Asesora: Elsy Arenas.


Resumen


Se evaluó la producción de biodiesel a partir de aceites vegetales usados (AVU) mediante transesterificación utilizando cal comercial y oxido de calcio como catalizadores heterogéneos e hidróxido de sodio como catalizador homogéneo. Se realizó un pretratamiento de esterificación ácida utilizando como catalizador HCl 0,3% v/v en presencia de metanol, relación molar AVU/metanol 1:7, 100 rpm, durante 4 h a 60°C  para disminuir el porcentaje de acidez de los AVU.  El grado de acidez disminuyó de 9,83% (19,580±0,454 mg KOH/g AVU) hasta 0,75% con una conversión de ácidos grasos libres a ésteres metílicos del 96,17%. La transesterificación de los AVU tratados se realizó a 60°C variando la concentración de catalizador (4, 6, 8, 10 % para Ca(OH)2 y CaO y 0,5; 1; 1,5; 2 % para NaOH), la relación molar AVU/metanol (1:6, 1:8, 1:10, 1:12) y  el tiempo reacción (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 h). Las condiciones que permitieron obtener la mayor concentración de ésteres metílicos fueron a) concentración de Ca(OH)2 de 6%, relación molar AVU/metanol de 1:8, agitación de 500 rpm y tiempo de reacción de 8 h, b) concentración de CaO de 4% relación molar AVU/metanol de 1:8, agitación de 500 rpm y tiempo de reacción de 8 h, y c) concentración de NaOH de 0,5%, relación molar AVU/metanol de 1:8, agitación de 500 rpm y tiempo de reacción de 2 h. El análisis del biodiesel producido por cromatografía de gases indico que consiste de una mezcla de ésteres de ácidos grasos con 57% del ácido linoléico, 20% del ácido oleico, 14% del ácido palmítico,  6% acido esteárico  y un 3% del ácido elaidico. Las propiedades del biodiesel obtenido, índice ácido, densidad y  viscosidad cinemática cumplen con lo requerido por la Norma ASTM D6751, mientras que el contenido de humedad y cenizas es superior requiriendo mayor purificación.  


Abstract


Biodiesel production from used vegetable oils (WVO) by transesterification using commercial lime and calcium oxide as heterogeneous catalysts and sodium hydroxide as a homogeneous catalyst was evaluated. Acid esterification pretreatment was carried out using HCl as a catalyst 0.3% v v in the presence of methanol, molar ratio AVU / methanol 1:7, 100 rpm, for 4 hours at 60 °C for decreasing the AVU acidity percentage. The acidity decreased from 9.83% (19,580 ± 0,454 mg KOH/g AVU) to 0.75% with a conversion of free fatty acids to methyl esters of 96.17%. Transesterification of treated AVU was performed at 60 °C by varying the concentration of catalyst (Ca(OH)2 and CaO: 4, 6, 8, 10%, NaOH: 0.5, 1, 1.5, 2%), molar ratio AVU/methanol (1:6, 1:8, 1:10, 1:12) and the reaction time (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 h). The conditions that allowed to obtain the highest concentration of methyl esters were a) concentration of Ca(OH)2 of 6%, molar ratio AVU/methanol of 1:8, and reaction time of 8 h, b) concentration CaO of 4%, molar ratio AVU/methanol 1:8, and reaction time of 8 h, c) concentration NaOH of 0.5%, molar ratio AVU/methanol of 1:8, and reaction time of 2 h. The analysis of the produced biodiesel by gas chromatography indicated that consists of a mixture of fatty acid esters with 57% of linoleic acid, 20% oleic acid, 14% palmitic acid, stearic acid 6% and 3% of the elaidic acid. Biodiesel properties obtained, acid index, density and kinematic viscosity meet the requirements of ASTM D6751, while the moisture and ash content is greater requiring further purification.

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