Laboratorio Biodiesel

ELABORACIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE COCINA

UNIVERSIDAD DE LA SABANA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE PRODUCCIÓN AGROINDUSTRIAL

TECNOLOGÍAS DE PROCESAMIENTO II

10 de abril de 2013

Fabio Andrés Gómez Avilés - fabiogoav@unisabana.edu.co

Santiago Rodríguez Mendoza – santiagorome@unisabana.edu.co

ABSTRACT

This laboratory is about the production of biodiesel from vegetable oil brand "Girasol de oro". Sodium hydroxide was used as catalyst and ethanol as alcohol, which were previously heated to 50 ° C for mixing with the oil that is also preheated at this temperature. To facilitate the kinetics of the transesterification reaction, it was necessary to maintain a temperature of 50 ° C in the mixture in a hot plate with constant stirring at 1200 rpm for 30 minutes. Subsequently, the mixture was brought to a decanter so that by difference of densities are separated the different products obtained, this process was performed for 30 minutes. These samples were separated in two beakers for later measure the volumes, then we took two pycnometers of 10 mL each one to measure the density. We obtained a value of 0.954 g / mL for glycerol (lower phase) and a value of 0.9130 g / mL for biodiesel (upper phase). Furthermore, a value obtained by converting triglycerides (efficiency) of about 80%.

Keywords: Transesterification, biodiesel, densities.

RESUMEN

En este laboratorio se llevó a cabo la producción de mermelada en una marmita simple a partir de 3 kg de mora fresca la cual fue lavada y echa pulpa en una licuadora, se utilizaron 2.77 kg de azúcar para llegar a la concentración la cual se calculó por medio de un refractometro y dio como resultado 72 brix, estos dos productos se pusieron dentro de una marmita (evaporador de efecto simple) al igual se añadió ácido cítrico para regular la acides de la mermelada hasta un pH de 3.7 y 14.65 g de pectina que sirve para la gelificación de la mermelada al enfriarse. Por otra parte como fuente de calentamiento se utilizó vapor de agua a una presión constante de 5 psi la cual calentó la mezcla a una temperatura promedio de entre 75- 80 C lo cual fue muy importante para no modificar la propiedades de la pulpa. Para finalizar se recogió el producto final de 4,76 kg después de un proceso de 35 min en un balde muy bien lavado, asimismo se recogió el condensado del vapor de calentamiento para realizar los balances pertinentes.

INTRODUCCIÓN

La producción de metil y etil-ésteres a partir de aceites ha sido estudiada por numerosas entidades en todo el mundo. La oportunidad que ofrece este producto en el campo de los combustibles automotrices genera un interés comercial cada vez mas importante por los métodos de producción del denominado “biodiesel” (CORPODIB, 2003). La producción de combustibles limpios es hoy uno de los principales retos para la mayoría de los países, no sólo porque su utilización disminuye sustancialmente la dependencia de los combustibles fósiles sujetos a importantes variaciones en sus precios, como en el caso del petróleo, sino también porque en materia ambiental resulta ser un mecanismo óptimo para la disminución de los gases efecto invernadero (Rangel, 2011). La producción de biodiesel es más beneficiosa que la de otros combustibles utilizados actualmente tanto en los factores ecológicos como económicos. Por el lado ecológico, la producción de biodiesel es menos contaminante que la de otros combustibles llevando a cabo una reducción en la emisión de CO2, es un producto biodegradable y proviene de un recurso renovable. Y por el lado económico, la producción de biodiesel es una innovación a la cual se le está invirtiendo mucho en investigación debido a su reducción en la contaminación del medio ambiente y que a puede ser el futuro compuesto a reemplazar el combustible obtenido a partir del petróleo, además tiene como subproductos compuestos de alto interés comercial evitando que haya una gran pérdida económica en la producción (NextFuel, 2010).

En este informe se presenta la producción de biodiesel a partir de aceite vegetal de girasol utilizando etanol como alcohol e hidróxido de sodio como catalizador. Se va a mostrar la eficiencia de la reacción obtenida en este proceso y además una comparación de densidades experimentales respecto a las teóricas para proceder con una identificación de los productos obtenidos.

Para calcular la eficiencia de la reacción es necesario realizar un balance de materia basándonos en la estequiometria de la reacción ya que de este podemos sacar el valor esperado de producción de biodiesel en caso de que haya una conversión teórica del 100 por ciento de los triglicéridos y así relacionarlo con el valor real de producción. En una reacción de transesterificación los principales productos son la mezcla de esteres (biodiesel) y el glicerol.

Imagen 1. Reacción de Transesterificación (Rangel, 2011)

Debido a que las reacciones en cierto modo son reversibles es necesario utilizar un exceso del alcohol a reaccionar para inclinar la reacción hacia los productos y alcanzar su máxima eficiencia en la producción de ésteres y de glicerol. Además no tienen una conversión del cien por ciento, por lo tanto en los productos no solo vamos a encontrar la mezcla de ésteres y de glicerina mostrada en la Imagen1, sino que también encontraremos sobrantes de aceite de cocina, alcohol y catalizador. Dependiendo del catalizador utilizado habrá una mayor o menor conversión de reacción, un menor o mayor tiempo de reacción y una temperatura necesaria más alta o menor (Lam, 2010).

Para calcular las densidades de los productos y lograr compararla con las teóricas para la identificación de productos se utiliza un picnómetro. Para hallar la densidad con un picnómetro se utiliza la siguiente ecuación.

Ecuación 1. Ecuación para hallar densidades con picnómetro.

Donde y son respectivamente las masas del picnómetro expresadas en gramos (g). Y el volumen del picnómetro es el mostrado en este material.

MATERIALES Y METODOLOGÍA

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